内容正文:
4.2《光的反射》学科素养同步分层练习设计(基础版) 初中物理八年级上册(北师郭玉英新教材)
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.晚上月亮可以照亮地面,月亮是光源
B.光年是一个很长的时间单位
C.漫反射不遵循光的反射定律
D.光可以在真空中传播
2.如图所示,一本物理教材掉到了地上,小聪和小红从不同的位置都看到了它。小聪和小红都能看到教材是因为( )
A.教材是光源 B.光发生了镜面反射
C.光发生了漫反射 D.光路是可逆的
3.对如图所示的两种光的反射现象,下面说法不正确的是( )
A.同学都能看清黑板上的字,是因为发生了图乙所示的反射
B.大厦的玻璃幕墙造成“光污染”,是因为发生了图甲所示的反射
C.图甲遵循光的反射定律,图乙不遵循光的反射定律
D.甲、乙两种光的反射现象都遵循光的反射定律
4.如图所示为广安某博物馆开展《红旗漫卷西风——纪念红军长征胜利九十周年》主题展,展厅运用光影技术生动还原红色历史场景。下列相关说法正确的是
A.游客在地面上的影子是游客正立等大的像
B.场馆内投影仪的成像原理是光的直线传播
C.展厅内发光的LED灯是光源
D.展厅墙面凹凸不平能够增强光的镜面反射
5.小州画出了晚上在台灯下看书的光路图,其中正确的是
A. B.
C. D.
6.下列说法不正确的是( )
A.雾凇的形成是凝华现象 B.在反射现象中,光路可逆
C.露珠的形成是液化现象 D.漫反射不遵循光的反射定律
二、多选题
7.下列说法中正确的是( )
A.声音在真空中可以传播
B.真空中的光速约为3×105km/s
C.声音传播时遇到障碍物,不会被反射
D.漫反射遵循光的反射定律
8.下列说法中正确的是
A.图甲中,光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°
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,煤气罐里的燃料,是通过压缩体积的方法储存在钢罐中的
D.图丁中,寒冷的冬天,有时屋檐下会出现“冰溜子”,它是水凝固形成的
三、填空题
9.空中的明月 (选填“是”或“不是”)光源,我们可以从不同方向看到桌椅、书本等物体,是因为光照射到其表面会产生 (选填“漫反射”或“镜面反射”)。
10.如图所示,让一束光贴着硬纸板左侧的 E板沿AO 方向射到O点,在右侧 F板上能看到反射光OB。如果将光束沿着 BO方向射向平面镜,反射光沿着 OA 方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是 。
11.如图所示是漫反射的示意图,反射面会把平行的入射光向着四面八方反射,发生这种现象的原因是 。其中反射角β和入射角α的大小关系是 。
12.如图所示,2026年4月,工程师用测距仪从贵州花江峡谷大桥桥面竖直向下对峡谷水面发射激光,垂直入射的激光在水面发生反射,反射角大小为 °,4.2×10-6s后测距仪接收到反射光,桥面距离峡谷水面 m。该桥获“最高的桥”吉尼斯世界纪录称号。(v光=3×108m/s)
四、作图题
13.请在图中完成反射光路图,并标出反射角。
14.某学校为了建设节能校园,在地下停车场安装了导光管采光系统,如图甲所示,阳光穿过采光罩,会在导光管内壁发生反射。图乙中,一条光线照射到导光管内壁,请画出它的反射光线。
15.如图所示是一个用光电屏监控液面高度的仪器。它工作时,激光器和光电屏保持不动,通过反射光束照射在光电屏上的位置变化来判断液面的高低。液面处于某高度时,反射光束照射在光电屏上P处 (如图所示),一段时间后发现反射光束照射在光电屏上的Q处。请你判断液面是升高了还是降低了,并画出光路图。
五、实验探究题
16.小明利用如图所示的实验装置探究光的反射规律。
(1)如图甲所示,他应先将平面镜放在水平桌面上,再将纸板ABCD 放置在平面镜上,让一束激光紧贴纸板射向O点;在硬纸板ONBC面内能看到反射光;如果保持入射光的方向不变,将硬纸板ONBC面以ON为轴向后折转,如图乙所示,则在ONBC面内不能看到反射光。此现象说明 ;
(2)改变入射光的角度,多做几次实验,记录每次反射光的径迹,用量角器测量入射角和反射角,将数据记录在下表中。分析数据可得出结论:在反射现象中, ;
入射角i
15°
30°
45°
50°
60°
80°
反射角r
15°
30°
45°
50°
60°
80°
(3)实验过程中,如果当让激光笔发出的光逆着原来的反射光的方向射向镜面时,则此时反射光将 方向射出。
17.小华“探究光的反射定律”的实验装置如图所示,他将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,水平圆台用一个透明玻璃罩盖着。先通过加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,然后用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,再用另一支绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 (显示光路/降低温度),红色激光NO的作用是代表 ;
(2)从侧面可以看到OB能把AO和ON同时挡住,说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线 。
六、综合题
18.(1)如图所示,物体的长度是 ,如果夏天使用皮卷尺测量羽毛球场的长度时拉得过紧,则测量结果 (填“偏大”、“偏小”或者“不变”)。如图所示,所测时间是 s,温度计的示数是 ℃。
(2)如图是“探究光的反射定律”的实验装置,平面镜M放在水平面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,而且纸板F可绕ON转动。
(a)实验时,将纸板垂直放在平面镜上,将一束光AO贴纸板E射向平面镜M,纸板F上会显示出反射光束OB,光在纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。接着将纸板F绕ON向后翻转,则纸板F上 (选填“能”或“不能”)显示出反射光束。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内;
(b)为了探究反射角与入射角的大小关系,应该进行的操作是 (填字母)。
A.改变纸板与平面镜之间的夹角,多次实验 B.改变入射角的大小,多次实验
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】光与光源;光的传播速度与光年;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A选项:月亮本身不发光,其光亮是反射太阳光所致,因此月亮不属于光源。A选项说法错误。
B选项:光年是光在真空中一年时间传播的距离量度,属于长度计量单位而非时间单位。B选项表述有误。
C选项:漫反射现象虽然使光线向各个方向散射,但仍然严格遵循光的反射定律。C选项判断不正确。
D选项:光的传播具有特殊性,不需要依赖介质即可传播,在真空环境中也能正常传播。D选项说法正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】1、光源:能自身发出光线,如太阳、手电筒、萤火虫。
2、反射分类:漫反射 是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象 ,镜面反射:指若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来。
3、光在真空环境中也能正常传播。
2.【答案】C
【知识点】光与光源;镜面反射与漫反射;光反射的可逆性
【解析】【解答】A.物理教材本身不会发光,故不是光源,故A错误;
BCD.教材的表面凹凸不平,光照在上面发生发生漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以小聪和小红从不同的位置都能看到教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射,小聪和小红都能看到物理书,是光的反射现象,不能说明光路是可逆的,故BD错误,C正确。
故选C。
【分析】(1)自身能发光的物体是光源;
(2)平行光照在凹凸不平的物体表面,反射光线向着四面八方反射,这种反射叫漫反射;平行光照在光滑的物体表面,反射光线向着同一方向射出,这种反射叫镜面反射。
3.【答案】C
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A.教室里每位同学都能看清黑板上的字,说明光线向各个方向都能传播,因此,黑板上的字发生了漫反射,即图乙所示的反射,故A正确;
B.大厦的玻璃幕墙造成“光污染”是由于发生了镜面反射,即图甲所示的反射,故B正确;
CD.甲为镜面反射,乙为漫反射,镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律,故C错误,D正确;
故选D。
【分析】(1)光的反射分为镜面反射与漫反射两种,镜面反射:平行光线射到表面光滑的物体表面上时,反射光线仍是平行的,反射光射向同一方向;漫反射:平行光射向表面粗糙的物体时,反射光线不再平行,反射光射向不同的方向。
(2)镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律。
4.【答案】C
【知识点】光与光源;光的直线传播及其应用;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A:影子是光沿直线传播形成的暗区,不是像,故错误;
B:投影仪成倒立放大的实像,其原理是光的折射(凸透镜成像),不是直线传播,故错误;
C:发光的LED灯本身能发光,是光源,故正确;
D:凹凸不平的墙面发生漫反射,不是镜面反射,故错误;
故答案选 C。
【分析】光源:自身能发光的物体(如太阳、LED灯、蜡烛火焰)。
影子:光沿直线传播形成的,不是像。
投影仪:利用凸透镜成像,成倒立、放大的实像,属于光的折射。
镜面反射与漫反射:光滑表面发生镜面反射,粗糙表面发生漫反射。凹凸不平的墙面使光向各个方向反射,是漫反射。
5.【答案】C
【知识点】光与光源;光的反射
【解析】【解答】 解:晚上在台灯下看书时,台灯发出的光照射到书上后,在书上发生漫反射,白纸反射的光线进入眼睛,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】 我们能够看到本身不发光的的物体,是由于物体反射的光线进入我们的眼睛。
6.【答案】D
【知识点】液化及液化放热;凝华及凝华放热;镜面反射与漫反射;光反射的可逆性
【解析】【解答】A.雾凇的形成属于凝华现象,是空气中的水蒸气遇冷直接转变为固态冰晶的过程,该选项描述正确,但不符合题目要求(不选)。B.根据光的反射定律,在反射现象中光路具有可逆性,即入射光与反射光路径可以互换,该选项描述正确,但不符合题目要求(不选)。
C.露珠是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,属于液化现象,该选项描述正确,但不符合题目要求(不选)。
D.漫反射虽然使光线向各个方向散射,但其本质仍遵循反射定律(入射角等于反射角),题目中"不遵循反射定律"的说法是错误的,因此该选项描述错误,符合题目要求(应选)。
【分析】1、液化为气态变为液态会释放热量,如水蒸气、露珠。
2、凝华为气态直接变为固态,会释放能量,如雾凇、霜,雪。
3、反射分类:漫反射 是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象 ,镜面反射:指若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来。
7.【答案】B,D
【知识点】光的传播速度与光年;镜面反射与漫反射;声音的传播条件
【解析】【解答】A.声音不能在真空中传播。故A错误;
B.真空中的光速为3×105km/s。故B正确;
C.声音遇到障碍物时会反射。故C错误;
D.在漫反射时,遵循光的反射定律。故D正确。
故选BD。
【分析】反射分类:漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象 ,镜面反射:指若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来。
声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
真空中的光速为3×105km/s。
8.【答案】C,D
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;光的反射;光的反射定律
【解析】【解答】入射角是入射光线与法线的夹角。当光线垂直照射平面镜时,入射光线与法线重合,此时入射角为0°,所以选项A错误。
B、木工师傅观察木板是否光滑平整,是利用光沿直线传播的原理。若木板表面不平整,光线传播会被阻挡,从而判断平整度;所以选项B错误。
C、煤气罐里的燃料是通过压缩体积的方法将其液化后储存于钢罐中,所以选项C正确。
D、寒冷冬天屋檐下的“冰溜子”,是水由液态变为固态的过程,属于凝固现象,所以选项D正确。
综上选CD。
【分析】 本题需逐一分析每个选项涉及的物理知识点,包括光的入射角、光的应用、液化方法、物态变化,通过对各知识点的概念理解判断选项正误。
9.【答案】不是;漫反射
【知识点】光与光源;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】(1)空中的月亮是反射太阳光,而自身不会发光,因此不是光源;
(2)桌椅、书本表面粗糙不平,光线在其表面发生漫反射,反射光线射向四面八方,因此我们从不同方向看到它们。
【分析】(1)能够自己发光的物体叫光源;
(2) 光照射到粗糙的物体表面,发生漫反射,漫反射使光线向四面八方射出,确保不同方向都能看到物体;光照射到光滑的物体表面,发生镜面反射,镜面反射仅沿特定方向反射。
10.【答案】可逆的
【知识点】光的反射定律;光反射的可逆性
【解析】【解答】如果将光束沿着 BO方向射向平面镜,反射光沿着 OA 方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
故答案为:可逆的。
【分析】在反射现象中,光路是可逆的。
11.【答案】反射面凹凸不平;相等
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】由于反射面是凹凸不平的,一束平行光射到反射面上,反射光线不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射;
漫反射遵循光的反射定律,因此反射角β和入射角α的大小关系是大小相等。
故答案为:反射面凹凸不平;相等。
【分析】一束平行光射到光滑物体表面时,反射光束仍然是平行的,这种反射就叫做镜面反射;
一束平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射;
镜面反射、漫反射都遵循光的反射定律。
12.【答案】0;630
【知识点】光的传播速度与光年;光的反射定律;速度公式及其应用
【解析】【解答】 激光垂直入射水面,入射光线与法线重合,入射角为 0°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角为 0°。
激光传播总路程 s总 = v光t=3×108 m/s ×4.2×10-6s =1260 m,该路程是桥面到水面往返距离,桥面到水面距离 s=0.5×s总 =0.5×1260 m =630 m。
【分析】 (1) 光的反射定律:反射角等于入射角;垂直入射时入射光线沿法线,入射角 0°,反射角也为 0°,光线沿原路返回。
(2) 路程计算:测距仪接收的是往返的反射光,总路程是两倍桥高,计算高度一定要除以 2。公式 s=vt。
13.【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】光在反射时,反射角等于入射角,入射光线和法线的夹角是30°,入射角为90°-30°=60°,反射角等于入射角,为60°,如图 。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角。
14.【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】首先做垂直镜面的法线,入射光线和法线之间的夹角为入射角,反射角等于入射角,据此作图:
【分析】反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
15.【答案】液面上升了,
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】在光的反射中,入射角等于反射角,一段时间后发现反射光束照射在光电屏上的Q处,说明入射点左移,即水面上升,据此作图:
【分析】反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
16.【答案】(1)垂直;反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(2)反射角等于入射角
(3)逆着原入射光线的
【知识点】光的反射定律;光反射的可逆性
【解析】【解答】(1)第1空:垂直,分析:实验中需让法线(ON)与平面镜垂直,因此纸板ABCD应垂直放置在平面镜上,才能保证入射光线、法线在同一平面内,进而观察到反射光; 第2空:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,分析:将纸板ONBC向后折转后,其与原纸板(入射光线、法线所在平面)不在同一平面,此时看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线必须共面;
(2)第1空:反射角等于入射角,分析:观察表格数据,每次实验的反射角与入射角数值均相等,由此可得出“在反射现象中,反射角等于入射角”的结论;
(3)第1空:逆着原来入射光线的,分析:光的反射具有光路可逆性,若让光逆着原来的反射光方向入射,则反射光会逆着原来入射光线的方向射出;
综上答案: (1)第1空:垂直;第2空:反射光线、入射光线和法线在同一平面内; (2)第1空:反射角等于入射角; (3)第1空:逆着原来入射光线的;
【分析】这道题核心考查“光的反射定律”,涉及以下知识点:
1.反射光线、入射光线与法线的位置关系:三者在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧;
2.反射角与入射角的关系:反射角等于入射角(需注意“反射角随入射角的变化而变化”,不能说“入射角等于反射角”);
3.光路的可逆性:光逆着原来的反射光方向入射时,反射光会逆着原来的入射光方向射出。
常见易错点: 实验中纸板未垂直放置在平面镜上,导致无法观察到反射光,影响对“三线共面”的判断; 混淆反射角与入射角的因果关系,错误表述为“入射角等于反射角”; 忽略光路可逆性的特点,误判光逆射时的反射方向。
(1)[1]纸板ABCD应垂直放置在平面镜上,这样才能保证入射光线、法线和反射光线在同一平面内,便于观察。
[2]当把ONBC面向后折转后,硬纸板ONBC与硬纸板ANOD不在同一平面内,无法看到反射光,说明反射光线不在这个被折转的平面上,从而证明了:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)从表格可以看出,每组数据中,反射角等于入射角。所以可得出结论,在反射现象中,反射角等于入射角。
(3)由于光的可逆性,当光线逆着原来反射光线的方向入射时,它会沿着原来的入射光线方向反射出去。
17.【答案】(1)显示光路;法线
(2)在同一平面内
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)加湿器使玻璃罩内充满水雾,是利用光的漫反射来显示光路,让入射光线和反射光线的传播路径清晰可见,便于实验观察。
红色激光NO垂直射向平面镜,其方向与镜面垂直,在实验中代表法线。
(2)从侧面可以看到OB能把AO和ON同时挡住,这说明反射光线OB、入射光线AO和法线ON三者在同一平面内,这是光的反射定律的重要内容。
故答案为:(1)显示光路;法线;(2)在同一平面内。
【分析】1、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分居在法线两侧;反射角等于入射角。
2、实验方法:显示光路:利用水雾、烟雾等介质对光的漫反射,将不可见的光路可视化。
法线的作用:法线是垂直于反射面的一条辅助线,是确定入射角和反射角的基准。
(1)[1]玻璃量内充满水雾,则入射光线及反射光线的传播路径都能显示出来,便于完成实验探究。
[2]利用红色激光比较明显,容易观察到,且NO经过入射点O垂直于镜面,所以,其发出的光线相当于法线。
(2)从侧面可以看到OB能把AO和ON同时挡住,这表明反射光线OB、入射光线AO和法线NO在同一平面内,这说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
18.【答案】(1)2.80;偏小;37.5;-12
(2)漫;不能;B
【知识点】光的反射定律;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)图中刻度尺上1cm之间有10个小格,刻度尺的分度值为1mm,物体的左右侧分别与6.00cm、8.80cm对齐,故物体的长度为;拉紧了的皮卷尺测量羽毛球场的长度时,测量值小于真实值。
小圈代表分钟,指在第1分钟,秒针37.5s,故秒表的读数为37.5s。
温度计的分度值为1℃温度计的读数为-12℃。
综上 第1空、2.8; 第2空、偏小; 第3空、37.5; 第4空、12.
(2)在各个方向都可以看到纸板F上的反射光线,故发生的是漫反射。接着将纸板F绕ON向后翻转,则纸板F上 不能显示反射光束,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
为了探究反射角与入射角的大小关系,应多次改变入射角的大小,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
综上 第1空、 漫; 第2空、不能; 第3空、B.
【分析】1、探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)
2、实验步骤: 将一块平面镜放在水平桌面上,再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ; 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在 纸板 ;改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
3、刻度尺的使用:使用刻度尺要注意量程和分度值,中学设计的刻度尺,分度值为0.1cm,读书时要估计到分度值后一位,长度的测量:测量物体长度时,要将物体紧贴刻度尺,视线与刻度尺刻度平行
4、停表的读数:小盘为分钟,大盘位秒钟,按照指针指向数字进行读数;
5、温度计的原理及使用方法:温度计的之作用原理为热胀冷缩,读数时,需确定分度值,视线平行液柱所对应的刻度线。
6、正确使用方法:在测量物体的温度时,首先要估测待测物体的温度,选择合适的温度计,进行测量,测量时温度计的玻璃泡要与被测液体充分接触,且等待一段时间,待示数稳定后读数。
(1)[1]刻度尺读数时,要估读到分度值的下一位,图中刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是1mm,即此刻度尺的分度值为1mm,物体的左侧与6.00cm对齐,右侧与8.80cm对齐,故物体的长度为
[2]用被拉紧了的皮卷尺测量羽毛球场的长度时,皮卷尺的分度值变大,因此其读数比真实值偏小。
[3]秒表的小圈代表分钟,1min分成两个小格,大圈代表秒,转一圈是30s,1min需要转两圈,由图可知,分针指在第1分钟内的第二小格,故不足1min,且秒针转的是第二圈,为37.5s,故秒表的读数为37.5s。
[4]由图可知,温度计的分度值为1℃,越往上数值越小,故此时为零下,故温度计的读数为-12℃。
(2)[1]在各个方向都可以看到纸板F上的反射光线,说明射向纸板的光被反射到了四面八方,故发生的是漫反射。
[2]将纸板F绕ON向后翻转,则纸板F与反射光线不在同一个平面内,故纸板上不能显示出反射光束,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
[3]为了探究反射角与入射角的大小关系,应多次改变入射角的大小,观察反射角与入射角的大小关系,得出普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
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4.2《光的反射》学科素养同步分层练习设计(基础版) 初中物理八年级上册(北师郭玉英新教材)
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.晚上月亮可以照亮地面,月亮是光源
B.光年是一个很长的时间单位
C.漫反射不遵循光的反射定律
D.光可以在真空中传播
【答案】D
【知识点】光与光源;光的传播速度与光年;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A选项:月亮本身不发光,其光亮是反射太阳光所致,因此月亮不属于光源。A选项说法错误。
B选项:光年是光在真空中一年时间传播的距离量度,属于长度计量单位而非时间单位。B选项表述有误。
C选项:漫反射现象虽然使光线向各个方向散射,但仍然严格遵循光的反射定律。C选项判断不正确。
D选项:光的传播具有特殊性,不需要依赖介质即可传播,在真空环境中也能正常传播。D选项说法正确。
综上所述,正确答案为D。
【分析】1、光源:能自身发出光线,如太阳、手电筒、萤火虫。
2、反射分类:漫反射 是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象 ,镜面反射:指若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来。
3、光在真空环境中也能正常传播。
2.如图所示,一本物理教材掉到了地上,小聪和小红从不同的位置都看到了它。小聪和小红都能看到教材是因为( )
A.教材是光源 B.光发生了镜面反射
C.光发生了漫反射 D.光路是可逆的
【答案】C
【知识点】光与光源;镜面反射与漫反射;光反射的可逆性
【解析】【解答】A.物理教材本身不会发光,故不是光源,故A错误;
BCD.教材的表面凹凸不平,光照在上面发生发生漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以小聪和小红从不同的位置都能看到教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射,小聪和小红都能看到物理书,是光的反射现象,不能说明光路是可逆的,故BD错误,C正确。
故选C。
【分析】(1)自身能发光的物体是光源;
(2)平行光照在凹凸不平的物体表面,反射光线向着四面八方反射,这种反射叫漫反射;平行光照在光滑的物体表面,反射光线向着同一方向射出,这种反射叫镜面反射。
3.对如图所示的两种光的反射现象,下面说法不正确的是( )
A.同学都能看清黑板上的字,是因为发生了图乙所示的反射
B.大厦的玻璃幕墙造成“光污染”,是因为发生了图甲所示的反射
C.图甲遵循光的反射定律,图乙不遵循光的反射定律
D.甲、乙两种光的反射现象都遵循光的反射定律
【答案】C
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A.教室里每位同学都能看清黑板上的字,说明光线向各个方向都能传播,因此,黑板上的字发生了漫反射,即图乙所示的反射,故A正确;
B.大厦的玻璃幕墙造成“光污染”是由于发生了镜面反射,即图甲所示的反射,故B正确;
CD.甲为镜面反射,乙为漫反射,镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律,故C错误,D正确;
故选D。
【分析】(1)光的反射分为镜面反射与漫反射两种,镜面反射:平行光线射到表面光滑的物体表面上时,反射光线仍是平行的,反射光射向同一方向;漫反射:平行光射向表面粗糙的物体时,反射光线不再平行,反射光射向不同的方向。
(2)镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律。
4.如图所示为广安某博物馆开展《红旗漫卷西风——纪念红军长征胜利九十周年》主题展,展厅运用光影技术生动还原红色历史场景。下列相关说法正确的是
A.游客在地面上的影子是游客正立等大的像
B.场馆内投影仪的成像原理是光的直线传播
C.展厅内发光的LED灯是光源
D.展厅墙面凹凸不平能够增强光的镜面反射
【答案】C
【知识点】光与光源;光的直线传播及其应用;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A:影子是光沿直线传播形成的暗区,不是像,故错误;
B:投影仪成倒立放大的实像,其原理是光的折射(凸透镜成像),不是直线传播,故错误;
C:发光的LED灯本身能发光,是光源,故正确;
D:凹凸不平的墙面发生漫反射,不是镜面反射,故错误;
故答案选 C。
【分析】光源:自身能发光的物体(如太阳、LED灯、蜡烛火焰)。
影子:光沿直线传播形成的,不是像。
投影仪:利用凸透镜成像,成倒立、放大的实像,属于光的折射。
镜面反射与漫反射:光滑表面发生镜面反射,粗糙表面发生漫反射。凹凸不平的墙面使光向各个方向反射,是漫反射。
5.小州画出了晚上在台灯下看书的光路图,其中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】光与光源;光的反射
【解析】【解答】 解:晚上在台灯下看书时,台灯发出的光照射到书上后,在书上发生漫反射,白纸反射的光线进入眼睛,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】 我们能够看到本身不发光的的物体,是由于物体反射的光线进入我们的眼睛。
6.下列说法不正确的是( )
A.雾凇的形成是凝华现象 B.在反射现象中,光路可逆
C.露珠的形成是液化现象 D.漫反射不遵循光的反射定律
【答案】D
【知识点】液化及液化放热;凝华及凝华放热;镜面反射与漫反射;光反射的可逆性
【解析】【解答】A.雾凇的形成属于凝华现象,是空气中的水蒸气遇冷直接转变为固态冰晶的过程,该选项描述正确,但不符合题目要求(不选)。B.根据光的反射定律,在反射现象中光路具有可逆性,即入射光与反射光路径可以互换,该选项描述正确,但不符合题目要求(不选)。
C.露珠是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴,属于液化现象,该选项描述正确,但不符合题目要求(不选)。
D.漫反射虽然使光线向各个方向散射,但其本质仍遵循反射定律(入射角等于反射角),题目中"不遵循反射定律"的说法是错误的,因此该选项描述错误,符合题目要求(应选)。
【分析】1、液化为气态变为液态会释放热量,如水蒸气、露珠。
2、凝华为气态直接变为固态,会释放能量,如雾凇、霜,雪。
3、反射分类:漫反射 是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象 ,镜面反射:指若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来。
二、多选题
7.下列说法中正确的是( )
A.声音在真空中可以传播
B.真空中的光速约为3×105km/s
C.声音传播时遇到障碍物,不会被反射
D.漫反射遵循光的反射定律
【答案】B,D
【知识点】光的传播速度与光年;镜面反射与漫反射;声音的传播条件
【解析】【解答】A.声音不能在真空中传播。故A错误;
B.真空中的光速为3×105km/s。故B正确;
C.声音遇到障碍物时会反射。故C错误;
D.在漫反射时,遵循光的反射定律。故D正确。
故选BD。
【分析】反射分类:漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象 ,镜面反射:指若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来。
声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
真空中的光速为3×105km/s。
8.下列说法中正确的是
A.图甲中,光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°
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,煤气罐里的燃料,是通过压缩体积的方法储存在钢罐中的
D.图丁中,寒冷的冬天,有时屋檐下会出现“冰溜子”,它是水凝固形成的
【答案】C,D
【知识点】凝固与凝固放热特点;液化及液化放热;光的反射;光的反射定律
【解析】【解答】入射角是入射光线与法线的夹角。当光线垂直照射平面镜时,入射光线与法线重合,此时入射角为0°,所以选项A错误。
B、木工师傅观察木板是否光滑平整,是利用光沿直线传播的原理。若木板表面不平整,光线传播会被阻挡,从而判断平整度;所以选项B错误。
C、煤气罐里的燃料是通过压缩体积的方法将其液化后储存于钢罐中,所以选项C正确。
D、寒冷冬天屋檐下的“冰溜子”,是水由液态变为固态的过程,属于凝固现象,所以选项D正确。
综上选CD。
【分析】 本题需逐一分析每个选项涉及的物理知识点,包括光的入射角、光的应用、液化方法、物态变化,通过对各知识点的概念理解判断选项正误。
三、填空题
9.空中的明月 (选填“是”或“不是”)光源,我们可以从不同方向看到桌椅、书本等物体,是因为光照射到其表面会产生 (选填“漫反射”或“镜面反射”)。
【答案】不是;漫反射
【知识点】光与光源;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】(1)空中的月亮是反射太阳光,而自身不会发光,因此不是光源;
(2)桌椅、书本表面粗糙不平,光线在其表面发生漫反射,反射光线射向四面八方,因此我们从不同方向看到它们。
【分析】(1)能够自己发光的物体叫光源;
(2) 光照射到粗糙的物体表面,发生漫反射,漫反射使光线向四面八方射出,确保不同方向都能看到物体;光照射到光滑的物体表面,发生镜面反射,镜面反射仅沿特定方向反射。
10.如图所示,让一束光贴着硬纸板左侧的 E板沿AO 方向射到O点,在右侧 F板上能看到反射光OB。如果将光束沿着 BO方向射向平面镜,反射光沿着 OA 方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是 。
【答案】可逆的
【知识点】光的反射定律;光反射的可逆性
【解析】【解答】如果将光束沿着 BO方向射向平面镜,反射光沿着 OA 方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
故答案为:可逆的。
【分析】在反射现象中,光路是可逆的。
11.如图所示是漫反射的示意图,反射面会把平行的入射光向着四面八方反射,发生这种现象的原因是 。其中反射角β和入射角α的大小关系是 。
【答案】反射面凹凸不平;相等
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】由于反射面是凹凸不平的,一束平行光射到反射面上,反射光线不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射;
漫反射遵循光的反射定律,因此反射角β和入射角α的大小关系是大小相等。
故答案为:反射面凹凸不平;相等。
【分析】一束平行光射到光滑物体表面时,反射光束仍然是平行的,这种反射就叫做镜面反射;
一束平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射;
镜面反射、漫反射都遵循光的反射定律。
12.如图所示,2026年4月,工程师用测距仪从贵州花江峡谷大桥桥面竖直向下对峡谷水面发射激光,垂直入射的激光在水面发生反射,反射角大小为 °,4.2×10-6s后测距仪接收到反射光,桥面距离峡谷水面 m。该桥获“最高的桥”吉尼斯世界纪录称号。(v光=3×108m/s)
【答案】0;630
【知识点】光的传播速度与光年;光的反射定律;速度公式及其应用
【解析】【解答】 激光垂直入射水面,入射光线与法线重合,入射角为 0°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角为 0°。
激光传播总路程 s总 = v光t=3×108 m/s ×4.2×10-6s =1260 m,该路程是桥面到水面往返距离,桥面到水面距离 s=0.5×s总 =0.5×1260 m =630 m。
【分析】 (1) 光的反射定律:反射角等于入射角;垂直入射时入射光线沿法线,入射角 0°,反射角也为 0°,光线沿原路返回。
(2) 路程计算:测距仪接收的是往返的反射光,总路程是两倍桥高,计算高度一定要除以 2。公式 s=vt。
四、作图题
13.请在图中完成反射光路图,并标出反射角。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】光在反射时,反射角等于入射角,入射光线和法线的夹角是30°,入射角为90°-30°=60°,反射角等于入射角,为60°,如图 。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角。
14.某学校为了建设节能校园,在地下停车场安装了导光管采光系统,如图甲所示,阳光穿过采光罩,会在导光管内壁发生反射。图乙中,一条光线照射到导光管内壁,请画出它的反射光线。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】首先做垂直镜面的法线,入射光线和法线之间的夹角为入射角,反射角等于入射角,据此作图:
【分析】反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
15.如图所示是一个用光电屏监控液面高度的仪器。它工作时,激光器和光电屏保持不动,通过反射光束照射在光电屏上的位置变化来判断液面的高低。液面处于某高度时,反射光束照射在光电屏上P处 (如图所示),一段时间后发现反射光束照射在光电屏上的Q处。请你判断液面是升高了还是降低了,并画出光路图。
【答案】液面上升了,
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】在光的反射中,入射角等于反射角,一段时间后发现反射光束照射在光电屏上的Q处,说明入射点左移,即水面上升,据此作图:
【分析】反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
五、实验探究题
16.小明利用如图所示的实验装置探究光的反射规律。
(1)如图甲所示,他应先将平面镜放在水平桌面上,再将纸板ABCD 放置在平面镜上,让一束激光紧贴纸板射向O点;在硬纸板ONBC面内能看到反射光;如果保持入射光的方向不变,将硬纸板ONBC面以ON为轴向后折转,如图乙所示,则在ONBC面内不能看到反射光。此现象说明 ;
(2)改变入射光的角度,多做几次实验,记录每次反射光的径迹,用量角器测量入射角和反射角,将数据记录在下表中。分析数据可得出结论:在反射现象中, ;
入射角i
15°
30°
45°
50°
60°
80°
反射角r
15°
30°
45°
50°
60°
80°
(3)实验过程中,如果当让激光笔发出的光逆着原来的反射光的方向射向镜面时,则此时反射光将 方向射出。
【答案】(1)垂直;反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(2)反射角等于入射角
(3)逆着原入射光线的
【知识点】光的反射定律;光反射的可逆性
【解析】【解答】(1)第1空:垂直,分析:实验中需让法线(ON)与平面镜垂直,因此纸板ABCD应垂直放置在平面镜上,才能保证入射光线、法线在同一平面内,进而观察到反射光; 第2空:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,分析:将纸板ONBC向后折转后,其与原纸板(入射光线、法线所在平面)不在同一平面,此时看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线必须共面;
(2)第1空:反射角等于入射角,分析:观察表格数据,每次实验的反射角与入射角数值均相等,由此可得出“在反射现象中,反射角等于入射角”的结论;
(3)第1空:逆着原来入射光线的,分析:光的反射具有光路可逆性,若让光逆着原来的反射光方向入射,则反射光会逆着原来入射光线的方向射出;
综上答案: (1)第1空:垂直;第2空:反射光线、入射光线和法线在同一平面内; (2)第1空:反射角等于入射角; (3)第1空:逆着原来入射光线的;
【分析】这道题核心考查“光的反射定律”,涉及以下知识点:
1.反射光线、入射光线与法线的位置关系:三者在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧;
2.反射角与入射角的关系:反射角等于入射角(需注意“反射角随入射角的变化而变化”,不能说“入射角等于反射角”);
3.光路的可逆性:光逆着原来的反射光方向入射时,反射光会逆着原来的入射光方向射出。
常见易错点: 实验中纸板未垂直放置在平面镜上,导致无法观察到反射光,影响对“三线共面”的判断; 混淆反射角与入射角的因果关系,错误表述为“入射角等于反射角”; 忽略光路可逆性的特点,误判光逆射时的反射方向。
(1)[1]纸板ABCD应垂直放置在平面镜上,这样才能保证入射光线、法线和反射光线在同一平面内,便于观察。
[2]当把ONBC面向后折转后,硬纸板ONBC与硬纸板ANOD不在同一平面内,无法看到反射光,说明反射光线不在这个被折转的平面上,从而证明了:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)从表格可以看出,每组数据中,反射角等于入射角。所以可得出结论,在反射现象中,反射角等于入射角。
(3)由于光的可逆性,当光线逆着原来反射光线的方向入射时,它会沿着原来的入射光线方向反射出去。
17.小华“探究光的反射定律”的实验装置如图所示,他将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,水平圆台用一个透明玻璃罩盖着。先通过加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,然后用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,再用另一支绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 (显示光路/降低温度),红色激光NO的作用是代表 ;
(2)从侧面可以看到OB能把AO和ON同时挡住,说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线 。
【答案】(1)显示光路;法线
(2)在同一平面内
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)加湿器使玻璃罩内充满水雾,是利用光的漫反射来显示光路,让入射光线和反射光线的传播路径清晰可见,便于实验观察。
红色激光NO垂直射向平面镜,其方向与镜面垂直,在实验中代表法线。
(2)从侧面可以看到OB能把AO和ON同时挡住,这说明反射光线OB、入射光线AO和法线ON三者在同一平面内,这是光的反射定律的重要内容。
故答案为:(1)显示光路;法线;(2)在同一平面内。
【分析】1、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分居在法线两侧;反射角等于入射角。
2、实验方法:显示光路:利用水雾、烟雾等介质对光的漫反射,将不可见的光路可视化。
法线的作用:法线是垂直于反射面的一条辅助线,是确定入射角和反射角的基准。
(1)[1]玻璃量内充满水雾,则入射光线及反射光线的传播路径都能显示出来,便于完成实验探究。
[2]利用红色激光比较明显,容易观察到,且NO经过入射点O垂直于镜面,所以,其发出的光线相当于法线。
(2)从侧面可以看到OB能把AO和ON同时挡住,这表明反射光线OB、入射光线AO和法线NO在同一平面内,这说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
六、综合题
18.(1)如图所示,物体的长度是 ,如果夏天使用皮卷尺测量羽毛球场的长度时拉得过紧,则测量结果 (填“偏大”、“偏小”或者“不变”)。如图所示,所测时间是 s,温度计的示数是 ℃。
(2)如图是“探究光的反射定律”的实验装置,平面镜M放在水平面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,而且纸板F可绕ON转动。
(a)实验时,将纸板垂直放在平面镜上,将一束光AO贴纸板E射向平面镜M,纸板F上会显示出反射光束OB,光在纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。接着将纸板F绕ON向后翻转,则纸板F上 (选填“能”或“不能”)显示出反射光束。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内;
(b)为了探究反射角与入射角的大小关系,应该进行的操作是 (填字母)。
A.改变纸板与平面镜之间的夹角,多次实验 B.改变入射角的大小,多次实验
【答案】(1)2.80;偏小;37.5;-12
(2)漫;不能;B
【知识点】光的反射定律;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)图中刻度尺上1cm之间有10个小格,刻度尺的分度值为1mm,物体的左右侧分别与6.00cm、8.80cm对齐,故物体的长度为;拉紧了的皮卷尺测量羽毛球场的长度时,测量值小于真实值。
小圈代表分钟,指在第1分钟,秒针37.5s,故秒表的读数为37.5s。
温度计的分度值为1℃温度计的读数为-12℃。
综上 第1空、2.8; 第2空、偏小; 第3空、37.5; 第4空、12.
(2)在各个方向都可以看到纸板F上的反射光线,故发生的是漫反射。接着将纸板F绕ON向后翻转,则纸板F上 不能显示反射光束,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
为了探究反射角与入射角的大小关系,应多次改变入射角的大小,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
综上 第1空、 漫; 第2空、不能; 第3空、B.
【分析】1、探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)
2、实验步骤: 将一块平面镜放在水平桌面上,再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ; 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在 纸板 ;改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
3、刻度尺的使用:使用刻度尺要注意量程和分度值,中学设计的刻度尺,分度值为0.1cm,读书时要估计到分度值后一位,长度的测量:测量物体长度时,要将物体紧贴刻度尺,视线与刻度尺刻度平行
4、停表的读数:小盘为分钟,大盘位秒钟,按照指针指向数字进行读数;
5、温度计的原理及使用方法:温度计的之作用原理为热胀冷缩,读数时,需确定分度值,视线平行液柱所对应的刻度线。
6、正确使用方法:在测量物体的温度时,首先要估测待测物体的温度,选择合适的温度计,进行测量,测量时温度计的玻璃泡要与被测液体充分接触,且等待一段时间,待示数稳定后读数。
(1)[1]刻度尺读数时,要估读到分度值的下一位,图中刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是1mm,即此刻度尺的分度值为1mm,物体的左侧与6.00cm对齐,右侧与8.80cm对齐,故物体的长度为
[2]用被拉紧了的皮卷尺测量羽毛球场的长度时,皮卷尺的分度值变大,因此其读数比真实值偏小。
[3]秒表的小圈代表分钟,1min分成两个小格,大圈代表秒,转一圈是30s,1min需要转两圈,由图可知,分针指在第1分钟内的第二小格,故不足1min,且秒针转的是第二圈,为37.5s,故秒表的读数为37.5s。
[4]由图可知,温度计的分度值为1℃,越往上数值越小,故此时为零下,故温度计的读数为-12℃。
(2)[1]在各个方向都可以看到纸板F上的反射光线,说明射向纸板的光被反射到了四面八方,故发生的是漫反射。
[2]将纸板F绕ON向后翻转,则纸板F与反射光线不在同一个平面内,故纸板上不能显示出反射光束,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
[3]为了探究反射角与入射角的大小关系,应多次改变入射角的大小,观察反射角与入射角的大小关系,得出普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
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