第二章 光现象 专题05 光的反射(10大题型)2026-2027学年苏科版八年级物理上册
2026-10-16
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内容正文:
专题05 光的反射
【苏科版(2024): 八年级上册】
题型归纳
【题型1 光的反射的概念与现象】 1
【题型2 探究光的反射定律实验】 3
【题型3 光的反射定律】 7
【题型4 入射角、反射角的相关计算】 9
【题型5 反射光随入射光的变化】 10
【题型6 反射光随镜面转动的变化 】 11
【题型7 利用光的反射判断水面上升或下降】 12
【题型8 作光的反射光路图】 14
【题型9 镜面反射与漫反射】 15
【题型10 凸面镜和凹面镜】 16
【题型1 与现象】
1.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.国家大剧院的倒影 B.墙上的手影
C.阳光穿过树林 D.日晷上呈现指针的影子
2.生活情境下列几种现象中,与光的反射有关的是( )
A.手影 B.凿壁偷光 C.水中倒影 D.小孔成像
3.“举杯邀明月,对影成三人。”如图所示为一只白鹭和水中的倒影、投影同框的画面。下列说法正确的是( )
A.投影是光的反射形成的 B.倒影是光的反射形成的
C.白鹭飞离时,倒影变小 D.能看见倒影,是因为倒影是光源
4.一只玩具鸭漂浮在水面,关于鸭在水中的倒影,下列各图中正确的是( )
A. B. C. D.
5.物理是一门与我们生活密切相关的科学,它研究一些时常发生在我们身边的现象。比如,医生通过听诊器给病人确诊属于____________现象,水中出现柳树的倒影属于____________现象。(选填“声”、“光”、“热”、“力”、“电”)
6.大雁塔和大唐不夜城,灯火辉煌,游人如织。我们之所以能从不同角度看到大雁塔,是因为塔身发生了____________(选填“漫”或“镜面”)反射;水中倒影与塔身交相辉映,倒影的形成是光的____________现象;景区的景观灯,能发出各种艳丽的色彩,其实是由红、____________、蓝三种LED灯通过适当的比例混合得到的。
7.如图所示,公园桥下水深为2m,桥上一彩灯距水面3m;若湖水下降了0.3m,则该彩灯的“倒影”距水面______m,“倒影”是______(选填“虚”或“实”)像,像的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【题型2 】
8.在课后实践活动中,兴趣小组的同学们利用如图所示装置探究光反射时的规律,E、F是两块粘接起来的硬纸板,而且F板可绕ON转动。下列说法正确的是( )
A.能在纸板上看到光的路径是因为光在纸板上发生了漫反射
B.图中表示反射角的是∠β
C.入射光线AO远离法线,反射光线OB将靠近法线
D.把纸板F向后折,在纸板F上仍能看到反射光线
9.如图是探究光的反射定律实验,以下说法错误的是( )
A.让光沿着纸板射向平面镜:为了显示光路
B.纸板可折转:探究反射光线、入射光线、法线是否共面
C.改变入射角度数,多次实验:为了减小实验误差
D.让激光逆着原反射光线射到镜面上:是为了探究在光的反射中,光路可逆
10.小明同学探究“光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,在纸板上做中线,使垂直于底边,然后将纸板垂直放置于平面镜上,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。下列有关说法正确的是( )
A.能在纸板上看到光的路径是因为光在纸板上发生了漫反射
B.在图甲中,将入射光线顺时针转动,则反射光线也顺时针转动
C.在图甲中,将纸板向纸面内侧稍作倾斜,仍然是法线
D.在图乙中,将纸板向纸面内侧稍作倾斜,纸板上仍能看到反射光线
11.如图甲所示是“探究光的反射定律”实验中的一个情景,此时反射角是______°,当光屏角度发生一些变化后,在实验乙、丙中反射光线仍在光屏同一平面上的是图______.
12.同学们学习了光学后,将光学实验进行了回顾。
(1)图甲为小孔成像示意图,小孔成像在光屏上呈__________ ;
(2)如图乙所示,在探究光的反射定律实验中,为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,应采取的操作是 (选填序号)。
A.向纸板喷烟或雾 B.使光束垂直纸板射到O点 C.使光束贴着纸板射到O点
(3)如图丙所示,蜡烛A点燃,放在茶色玻璃板前,移动茶色玻璃板后面的蜡烛B,使它与蜡烛A在茶色玻璃板中所成的像重合,这里运用到的研究方法是__________ ;
13.
(1)在探究声音的特性时,同学们做了下面的实验:如图甲所示,若改变刻度尺伸出桌边的长度,拨动刻度尺相同的幅度,则这样做的目的是探究________与频率的关系;若保持刻度尺伸出桌边的长度不变,用不同的力拨动,这样做的目的是探究________与振幅的关系;这里所用到的探究方法是________法。
(2)如图乙所示是“探究光的反射定律”实验装置。
①实验前,应将纸板________放置于平面镜上。
②进行实验后的测量数据如下表,由此可得:________。
次数
1
2
3
4
入射角
30°
40°
50°
60°
反射角
30°
40°
50°
60°
③将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折,如图丙所示,可看到纸板B的下半部分有反射光,上半部分无反射光,此现象表明:反射光线、入射光线和法线________。
④实验中多次改变入射角进行实验的目的是________。
14.某同学在“探究光的反射规律”时,用如图装置实验,他先用加湿器使半球形玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向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______________;
(2)沿水平方向缓慢转动圆台,当观察到____________________________,则可判断出反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(3)打开另一红色激光笔逆着图中的反射绿光的方向射向平面镜,会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出,由此说明____________________________;
(4)在图示半球形上,用圆规的针尖以N为支点,调节笔脚至A点,旋转笔脚,正好能经过出射点B;调整入射角,但每次均射向O点,在玻璃罩上标出入射点与出射点,用圆规两脚量出O至入射点、出射点之间距离总是相等,则证明了____________________________。
15.如图甲所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一张白纸去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白纸上。
(1)实验时将入射光贴着白纸入射到平面镜上,在白纸上没有出现反射光,其原因是白纸与________________________不垂直。
(2)改变入射光方向,使入射光绕入射点旋转,逐渐远离法线,此过程中反射角________________________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)如图乙所示,将一束激光射向透明玻璃罩中心处的平面镜,向罩内注入烟雾,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来。若在反射光一侧观察,当反射光线与入射光线重合时,可以判断反射光线、入射光线和法线在____________________________________。观察仔细的同学发现实验中一束入射光经过平面镜反射后出现三条相互平行的反射光1、2、3,出现该现象的可能原因是____________________________________________________________。
(4)如图丙所示,小明在暗室里继续使用平面镜开展探究活动,他将小平面镜放在较大的白纸上,用手电筒照射白纸和镜面,避开平面镜反射光的方向观察,发现________________________(选填“白纸”或“平面镜”)显得更亮。此时在小明视角上看到更亮的地方发生的是________________________反射(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
16.小晶探究光的反射定律时,选用了一个在适当位置开有孔槽的大玻璃罩(如图甲),一个带支架且底边即为0刻度线的量角器(如图乙,可放入玻璃罩中),两只激光笔、一块平面镜和一台加湿器。她将平面镜放在玻璃罩的中间位置,向玻璃罩中喷入水雾,用激光笔1发出的光束作为入射光线,用光束作为反射光线;用激光笔2发出垂直于镜面射向入射点的光束作为法线,如图丙所示。
(1)实验中,当小晶看到____________现象时,说明在这次反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
(2)在图所示的情景中,多次改变光束入射的角度,用笔记录每次光的路径。用量角器测出每次实验的入射角和反射角的大小,并记录在下表中。
0
15
30
45
60
75
0
15
30
45
60
75
分析表格中的数据,归纳得出:在光的反射现象中,____________。
(3)在此情景中,请你证明:在光的反射现象中,光路可逆。你的实验操作及观察到的实验现象是____________。
【题型3 】
17.自行车的尾灯本身并不发光,但是夜晚当汽车的灯光无论从哪个方向照在它上面时,它都能将光反射回去,以引起汽车驾驶员的注意。经了解它是由许多角反射器组成的反光装置。则该角反射器是由( )
A.一个平面镜组成 B.二个相互垂直的平面镜组成
C.三个相互垂直的平面镜组成 D.四个相互垂直的平面镜组成
18.下列说法中正确的是( )
A.镜面反射遵循光的反射定律,但漫反射不遵循光的反射定律
B.光垂直照射在平面镜上,入射角是90°
C.电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制
D.光不能在真空中传播
19.如图所示,学校实验小组利用平面镜研究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.BO是入射光线 B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近ON时,光线OB会靠近ON D.绕ON向后转动F板,反射光线将不存在
20.如图所示,两块平面镜相交成60°角,一束光线AO射到平面镜MP上,光线经两平面镜反射后原路返回,最后沿OA射出。则AO与平面镜MP的夹角α是____________度。
21.一束与墙面成角的平行光线射到墙面上,如图所示。光在凹凸不平的墙面上发生反射后向各个方向传播,这是光的________(选填“漫反射”或“镜面反射”),此时反射角的大小_______(选填“一定”“一定不”或“可能”)是。
22.如图所示,一束光线与平面镜成45°角射向镜面。
(1)在图中画出反射光线,并标出反射角的度数;
(2)若入射角增大10°,则反射光线与入射光线的夹角为__________°。
【题型4 】
23.光纤通信中光在一定长度的玻璃纤维中的传播情况是:光每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时,均要发生反射,从而使光在不断反射中沿内层玻璃芯向远处传播。如图所示为光在一段笔直的玻璃纤维内传播的情况,当增大入射光线AB的入射角时,下列说法错误的是( )
A.CD光线的入射角将增大 B.D点将向右移动
C.∠BCD将变大 D.光在这段玻璃纤维中反射次数变多
24.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当入射光线与平面镜的夹角为时,反射角也是
B.当入射光线远离法线时,反射光线将靠近法线
C.入射角增大时,反射光线与入射光线的夹角也增大
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射也遵守光的反射定律
25.如图所示是小明用作图方法记录下的“光的反射”实验现象,图中没有标出光传播的方向(ON是法线)。下列判断正确的是( )
A.入射光线一定是AO B.入射角为
C.反射角为 D.若AO远离法线,则BO靠近法线
26.光在真空中的速度约为____________m/s。入射光线和平面镜的夹角为25°,那么入射角是____________度。当入射角增大10°时,反射角增大____________度。
27.如图所示,光线AO沿着与镜面45°夹角的方向入射到镜面,反射角为__________度,反射光线与入射光线的夹角是____________度;若入射光线与镜面的夹角减小10°,反射角将___________(选填“增大”或“减小”)10°。
28.如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜,平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,在转动30°角时,点光源在镜中所成的像转过的角度,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度,则______,______。(两空均填写度数)
【题型5 】
29.如图所示,小明的卧室有个窗户,他利用平面镜让太阳光照射到屋内墙壁上的A点。如果他想让太阳光照射到屋内天花板上的B点,下列操作可行的是( )
①将平面镜向上平移适当距离
②将平面镜向下平移适当距离
③将平面镜顺时针转动适当角度
④将平面镜逆时针转动适当角度
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
30.关于光的反射,下列说法中正确的是( )
A.入射光线与平面镜的夹角为15°时,反射角也为15°
B.公路拐弯区使用了凹面镜来扩大视野,避免交通事故
C.入射光线靠近法线的过程中,反射光线也靠近法线
D.电影幕布选用粗糙布料,目的是让光发生镜面反射
31.如图,一束激光沿与平面镜成角斜射入镜面。若保持激光入射方向不变,将平面镜绕入射点O逆时针旋转,则旋转后( )
A.激光的入射角变为 B.激光的入射角变为
C.反射光线与入射光线的夹角减小了 D.反射角变为,反射光线顺时针旋转
32.一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在B端下方垫一个小木块C,使木板AB和烧杯都倾斜了一定角度,则此时反射角会________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。若此时保持入射点不变,使入射光线顺时针转过20°,则反射光线转动的角度为________。
33.如图所示,一束光AO与平面镜的夹角为30°,则反射角为________°。当入射光AO绕O点顺时针旋转10°后,反射光与入射光的夹角将变为________°。
【题型6 】
34.工作人员在景区调试灯光布置,如图所示,一块平面镜水平放置在支架上,一束与水平方向成60°角的光射向平面镜,现要使反射光竖直向上照射,平面镜应绕入射点( )
A.顺时针转动15° B.逆时针转动15°
C.顺时针转动75° D.逆时针转动105°
35.一束光线射到平面镜上,若不改变入射光线方向,而使平面镜绕入射点转动角时,反射光线转动的角度是( )
A. B. C. D.
36.如图为一半球烟雾室,一束光AO照射在底部平面镜M上,得到一束反射光OB,则AO与OB所在平面与平面镜M___________,当光束AO顺时针转动时,光束OB___________(选填“顺时针转动”或“逆时针转动”),当平面镜M绕法线(没画出)水平转动时,光束AO与平面镜M的夹角___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
37.在一些实验或精密仪表中,常常利用平面镜对光的作用来放大微小转动。如图所示就是这类装置的原理图,开始时刻,从光源发出的光线照射到平面镜中心O点,被平面镜反射到刻度盘上的A点,若此时的入射角是40°,当平面镜以O点为轴顺时针转过15°时,被平面镜反射的光线转过的角度为________度。
【题型7 】
38.如图固定在水面上方的光源S发出一束光。经水面反射后在光屏上形成光斑A,已知入射光线与水面的夹角为40°,S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A.当入射光绕入射点逆时针转动一定角度,光斑将向左移动
B.当水面升高时,反射角将不变,光斑A将向左移动
C.光源S不动,液面升高时,S与S'的距离保持不变
D.光源S不动,增大入射光与水平液面的夹角,光斑A将向右移动
39.如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S' 是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为40° B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑A将向左移动 D.当水面升高时,S'到水面的距离变大
40.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成角射向平静的液面,下列说法正确的是( )
A.入射角为
B.当液面上升时,光点P的位置不变
C.当液面下降时,光点P将向左移动
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角,光点P将向左移动
41.如图是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光以与水平面成35度角射向平静的液面,则入射角为____________度;激光经反射后射到液面上方标尺上的S'点,当液面上升时,光点S'将向____________(选填“左”或“右”)移动。让光线逆着反射光线的方向射向镜面,可以看到光按入射光线方向射出。这表明,在反射时光路是____________。
42.如图为某水文站设计的检测水位的示意图。光源S与光屏MN在同一水平面上,从光源S发出的一束方向不变、与水平面成角的光,经水面反射后在光屏上的P点处形成一个光斑,光斑的位置随水位的变化而变化。光屏MN在水中所形成的像是__________(选填“虚像”或“实像”);若光斑P向左移动了2.4m,说明水位__________(选填“升高”或“降低”)了__________m。
【题型8 】
43.如图所示,激光笔发出的一束光射向平面镜上的O点。请画出反射光线(保留作图痕迹)。
44. 小文准备用牙膏盒自制一个简易潜望镜。如图所示,他先在竖直放置的牙膏盒上端O点处安装了一个平面镜,现需要在下端B点处再安装一个平面镜,要求从A点发出的光经两平面镜反射后能进入小文的眼睛(用E点表示)。请完成作图:①画出进入人眼的光线BE;②根据光的反射定律画出B点处的平面镜。(平面镜用“”表示)
45.如图所示,智能显示眼镜的微型投影仪发射的光线经镜面反射后沿射出,请在图中画出其入射光线,并标出入射角的度数。
46.如图所示,一束光经平面镜PQ反射后进入小汀的眼睛,请利用光的反射定律画出入射光线,并标出入射角的大小。
【题型9 】
47.关于镜面反射和漫反射,下列说法正确的是( )
A.镜面反射遵循光的反射定律,而漫反射不遵循光的反射定律
B.强烈阳光照射到建筑物的玻璃幕墙上,会发生漫反射,可能造成“光污染”
C.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此仍平行
D.不同位置的人们能看见本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了漫反射
48.光污染会对人的视觉环境和身体健康产生不良影响,如图所示是由建筑物的玻璃幕墙反光所导致的光污染现象。下列说法正确的是( )
A.建筑物的玻璃幕墙是光源 B.这种光污染是光的漫反射形成的
C.这种光污染与黑板“反光”的原理相同 D.阳光在玻璃幕墙上发生的反射不遵循光的反射定律
49.雨后晴朗的夜晚,为了不踩至地上的积水,下列说法正确的是( )
A.迎着月光走时,地面发亮的是水 B.背着月光走时,地面发亮的是水
C.迎着和背着月光走时,地面发暗的是水 D.迎着和背着月光走时,地面发暗的不是水
50.同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了____________(选填“镜面”或“漫”)反射。
51.老师上课时,使用激光笔和同学们玩了“激光打靶”的游戏。
教室的白板________光源(选填“是”或“不是”);他背对白板时,若选择________(选填“白纸”或“镜子”)放在O点并适当调整,可以使激光射中靶心;若某一次尝试观察到激光反射到图(b)中黑板的B点,则可以通过旋转反射面,________激光的入射角,使反射角________(以上两空均选填“增大”或“减小”),直到再次射中靶心;上述现象属于________反射(选填“漫”或“镜面”)。
【题型10 】
52.小红把不锈钢勺子的一面对着自己,看到的像如题图所示,与汽车后视镜看到的情景是一样的。由此可以推测,此时勺子的作用相当于一个( )
A.凹透镜 B.凹面镜 C.平面镜 D.凸面镜
53.如图所示,比亚迪新能源汽车利用AI(人工智能)语音助手实现了“人与车”全场景的自然交互。下列有关说法中正确的是( )
A.汽车前灯的反光装置相当于凸面镜
B.语音助手发出的声音不是由物体振动产生的
C.中控面板上彩色的画面其实是由红、黄、蓝三种色光合成的
D.汽车挡风玻璃倾斜安装,是为避免光的反射成像对司机造成干扰
54.汽车已经进入千家万户,给人们的出行带来了方便。如图,汽车安装的外后视镜是为了确保安全出行。外后视镜是下列哪种镜子制作的( )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.三棱镜 D.平面镜
55.教室里坐在不同位置的同学都能看见黑板上的字,是因为光在粉笔字上发生了_________反射。汽车的观后镜是_________镜,对光线有发散作用。
56.如图所示是我国研制的用于探索宇宙的“天眼”,它是利用_______(填凹或凸)面镜对光有________(选填“会聚”或“发散”)作用的原理收集宇宙天体发出的光和电波的。这种面镜在反射光时________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
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专题05 光的反射
【苏科版(2024): 八年级上册】
题型归纳
【题型1 光的反射的概念与现象】 1
【题型2 探究光的反射定律实验】 4
【题型3 光的反射定律】 12
【题型4 入射角、反射角的相关计算】 14
【题型5 反射光随入射光的变化】 17
【题型6 反射光随镜面转动的变化 】 20
【题型7 利用光的反射判断水面上升或下降】 22
【题型8 作光的反射光路图】 25
【题型9 镜面反射与漫反射】 27
【题型10 凸面镜和凹面镜】 30
【题型1 与现象】
1.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.国家大剧院的倒影 B.墙上的手影
C.阳光穿过树林 D.日晷上呈现指针的影子
【答案】A
【详解】A.国家大剧院在水中形成的倒影,是平面镜成像,属于光的反射现象,故A符合题意;
BCD.墙上的手影,阳光穿过树林,日晷上呈现指针的影子,都属于光的直线传播原理,故BCD不符合题意。
故选A。
2.生活情境下列几种现象中,与光的反射有关的是( )
A.手影 B.凿壁偷光 C.水中倒影 D.小孔成像
【答案】C
【详解】A.光沿直线传播,被手阻挡后无法绕过手照亮墙,在墙上形成了手的影子,故A不符合题意;
B.凿壁偷光,是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C符合题意;
D.小孔成像是光的直线传播原理,故D不符合题意。
故选C。
3.“举杯邀明月,对影成三人。”如图所示为一只白鹭和水中的倒影、投影同框的画面。下列说法正确的是( )
A.投影是光的反射形成的 B.倒影是光的反射形成的
C.白鹭飞离时,倒影变小 D.能看见倒影,是因为倒影是光源
【答案】B
【详解】A.投影是光沿直线传播形成的,故A错误;
B.倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故B正确;
C.平面镜成像时像与物大小相等,白鹭飞离时,倒影大小不变,故C错误;
D.倒影是虚像,不是光源,能看见倒影是因为反射的光进入人眼,故D错误。
故选B。
4.一只玩具鸭漂浮在水面,关于鸭在水中的倒影,下列各图中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由平面镜成像特点可知,像与物关于水面对称。
故选C。
5.物理是一门与我们生活密切相关的科学,它研究一些时常发生在我们身边的现象。比如,医生通过听诊器给病人确诊属于____________现象,水中出现柳树的倒影属于____________现象。(选填“声”、“光”、“热”、“力”、“电”)
【答案】 声 光
【详解】医生使用听诊器时,是通过收集、传递人体内传出的声音信息来判断病情,利用了声音相关的知识,属于声现象;水中柳树的倒影是平面镜成像的原理,本质是光的反射,属于光现象。
6.大雁塔和大唐不夜城,灯火辉煌,游人如织。我们之所以能从不同角度看到大雁塔,是因为塔身发生了____________(选填“漫”或“镜面”)反射;水中倒影与塔身交相辉映,倒影的形成是光的____________现象;景区的景观灯,能发出各种艳丽的色彩,其实是由红、____________、蓝三种LED灯通过适当的比例混合得到的。
【答案】 漫 反射 绿
【详解】我们能从不同角度看到本身不发光的大雁塔,是因为塔身表面粗糙,会把入射光向四面八方反射,这种反射就是漫反射;
水中的倒影属于平面镜成像,是光照射到水面时发生反射形成的虚像,本质是光的反射现象;
光的三原色是红、绿、蓝,这三种色光按照不同比例混合,可以得到各种艳丽的色光,因此景观灯的多彩效果是红、绿、蓝三种LED灯混合得到的。
7.如图所示,公园桥下水深为2m,桥上一彩灯距水面3m;若湖水下降了0.3m,则该彩灯的“倒影”距水面______m,“倒影”是______(选填“虚”或“实”)像,像的大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 3.3 虚 不变
【详解】倒影属平面镜成像,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知,像距与物距相等,彩灯距水面,湖水下降了,此时彩灯距离湖面的物距为
则该“倒影”距离湖面的像距也为;
平面镜成的是虚像,所以“倒影”是虚像;平面镜成像时,像与物体大小相等,物体大小不变,所以像的大小也不变。
【题型2 】
8.在课后实践活动中,兴趣小组的同学们利用如图所示装置探究光反射时的规律,E、F是两块粘接起来的硬纸板,而且F板可绕ON转动。下列说法正确的是( )
A.能在纸板上看到光的路径是因为光在纸板上发生了漫反射
B.图中表示反射角的是∠β
C.入射光线AO远离法线,反射光线OB将靠近法线
D.把纸板F向后折,在纸板F上仍能看到反射光线
【答案】A
【详解】A.为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是较粗糙的,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚,故A正确;
B.在光的反射现象中,过入射点与界面垂直的直线叫做法线;入射光线与法线之间的夹角叫做入射角;反射光线与法线的夹角叫反射角;∠β是反射光线与镜面的夹角,不是反射角,故B错误;
C.入射光线AO远离法线ON时,入射角变大,则反射角变大,反射光线OB将远离法线ON,故C错误;
D.若将纸板F向后翻折,入射光线和法线位置没有改变,反射光的位置也不变,仍与法线和入射光线在同一平面内,因此弯折后的纸板上看不反射光线,故D错误。
故选A。
9.如图是探究光的反射定律实验,以下说法错误的是( )
A.让光沿着纸板射向平面镜:为了显示光路
B.纸板可折转:探究反射光线、入射光线、法线是否共面
C.改变入射角度数,多次实验:为了减小实验误差
D.让激光逆着原反射光线射到镜面上:是为了探究在光的反射中,光路可逆
【答案】C
【详解】A.让光沿着纸板射向平面镜,光在纸板上发生漫反射,可显示光路,故A正确;
B.折转纸板可观察反射光线是否仍在纸板上,从而探究三线是否共面,故B正确;
C.改变入射角多次实验是为了寻找普遍规律,避免偶然性,故C错误;
D.激光逆着原反射光线射入,观察反射光线是否沿原入射光线射出,可探究光路可逆,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
10.小明同学探究“光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,在纸板上做中线,使垂直于底边,然后将纸板垂直放置于平面镜上,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。下列有关说法正确的是( )
A.能在纸板上看到光的路径是因为光在纸板上发生了漫反射
B.在图甲中,将入射光线顺时针转动,则反射光线也顺时针转动
C.在图甲中,将纸板向纸面内侧稍作倾斜,仍然是法线
D.在图乙中,将纸板向纸面内侧稍作倾斜,纸板上仍能看到反射光线
【答案】A
【详解】A.为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是较粗糙,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚,故A正确;
B.因为反射角等于入射角,入射光线顺时针转动,反射光线将逆时针转动,故B错误;
C.在图甲中,若将纸板向纸面内侧稍作倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,此时法线在原处不在纸板上,故C错误。
D.根据反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。将纸板ONBD向纸面内侧倾斜后,这块纸板不在入射光线和法线共同所在的平面上,因此纸板上无法呈现反射光线,故D错误。
故选A。
11.如图甲所示是“探究光的反射定律”实验中的一个情景,此时反射角是______°,当光屏角度发生一些变化后,在实验乙、丙中反射光线仍在光屏同一平面上的是图______.
【答案】 50 丙
【详解】反射角的定义是反射光线与法线的夹角,图甲中,法线是竖直的虚线,反射光线与法线的夹角标注为50°,因此反射角为50°。
根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内。图乙中,光屏的右半部分BC向后折转,与入射光线所在的平面不共面,因此反射光线不在光屏上呈现;图丙中,整个光屏ABCD仍与入射光线、法线在同一平面内,因此反射光线仍在光屏ABCD上。
12.同学们学习了光学后,将光学实验进行了回顾。
(1)图甲为小孔成像示意图,小孔成像在光屏上呈__________ ;
(2)如图乙所示,在探究光的反射定律实验中,为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,应采取的操作是 (选填序号)。
A.向纸板喷烟或雾 B.使光束垂直纸板射到O点 C.使光束贴着纸板射到O点
(3)如图丙所示,蜡烛A点燃,放在茶色玻璃板前,移动茶色玻璃板后面的蜡烛B,使它与蜡烛A在茶色玻璃板中所成的像重合,这里运用到的研究方法是__________ ;
【答案】(1)倒立的实像
(2)C
(3)等效替代法
【详解】(1)小孔成像的原理是光沿直线传播,光屏上的像是实际光线会聚而成的,因此光屏上成的是倒立的实像。
(2)探究光的反射定律实验中,为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,应通过让光束贴着纸板射到O点,既保证了入射光线与反射光线在同一平面内,又利用纸板表面的漫反射,使光路在纸板上清晰显现,从而实现了实验的直观性和可操作性;向纸板喷烟或雾,不是常规操作,且会影响实验环境;使光束垂直纸板射到O点,此时反射光线也垂直纸板,不能在纸板上显示出反射光线,无法研究反射规律,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(3)蜡烛A点燃,放在茶色玻璃板前,移动茶色玻璃板后面的蜡烛B,使它与蜡烛A在茶色玻璃板中所成的像重合,可知B的位置即为像的位置,这里运用到的研究方法是等效替代法。
13.
(1)在探究声音的特性时,同学们做了下面的实验:如图甲所示,若改变刻度尺伸出桌边的长度,拨动刻度尺相同的幅度,则这样做的目的是探究________与频率的关系;若保持刻度尺伸出桌边的长度不变,用不同的力拨动,这样做的目的是探究________与振幅的关系;这里所用到的探究方法是________法。
(2)如图乙所示是“探究光的反射定律”实验装置。
①实验前,应将纸板________放置于平面镜上。
②进行实验后的测量数据如下表,由此可得:________。
次数
1
2
3
4
入射角
30°
40°
50°
60°
反射角
30°
40°
50°
60°
③将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折,如图丙所示,可看到纸板B的下半部分有反射光,上半部分无反射光,此现象表明:反射光线、入射光线和法线________。
④实验中多次改变入射角进行实验的目的是________。
【答案】(1) 音调 响度 控制变量
(2) 垂直 在光的反射现象中,反射角等于入射角 在同一平面内 避免实验结论的偶然性,得到普遍规律
【详解】(1)改变刻度尺伸出长度、拨动幅度相同时,刻度尺振动频率改变,发出声音的音调不同,因此探究音调与频率的关系;
保持伸出长度不变、用不同力拨动时,刻度尺振动振幅改变,发出声音的响度不同,探究响度与振幅的关系;
每次只控制一个变量、保持其他条件不变的探究方法是控制变量法。
(2)实验前需将纸板垂直放置在平面镜上,才能让法线(垂直于镜面)在纸板上正常显示,顺利呈现入射和反射光线;
表格中四组数据的反射角都和对应入射角大小相等,可得出光的反射现象中反射角等于入射角的结论;
纸板B上半部分向后折后,该部分和入射光线、法线所在平面不再共面,就看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
仅一次实验得到的结论具有偶然性,多次改变入射角重复实验,可以排除偶然因素,得到具有普遍性的光的反射规律。
14.某同学在“探究光的反射规律”时,用如图装置实验,他先用加湿器使半球形玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向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______________;
(2)沿水平方向缓慢转动圆台,当观察到____________________________,则可判断出反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(3)打开另一红色激光笔逆着图中的反射绿光的方向射向平面镜,会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出,由此说明____________________________;
(4)在图示半球形上,用圆规的针尖以N为支点,调节笔脚至A点,旋转笔脚,正好能经过出射点B;调整入射角,但每次均射向O点,在玻璃罩上标出入射点与出射点,用圆规两脚量出O至入射点、出射点之间距离总是相等,则证明了____________________________。
【答案】(1)显示光路
(2)反射绿光OB、入射绿光AO和法线红光NO看起来重合
(3)在光的反射现象中,光路是可逆的
(4)在光的反射现象中,反射角等于入射角
【详解】(1)光在传播过程中遇到水雾中的小水滴会发生漫反射,从而能从各个方向看到光的传播路径,所以用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是显示光路。
(2)法线NO是垂直镜面的固定方向,在光的反射现象中,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,缓慢转动圆台,从反射光那一侧观察,看到三束光相互重合,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。
(3)让光线沿着原来反射光线的反方向入射,新的反射光线会沿着原入射光线的反方向射出,这说明在光的反射中,光路具有可逆性。
(4)以法线端点N为圆心,,说明A、B到法线NO的距离相等;同时O到入射点、出射点的距离始终相等,结合几何关系可推导出:反射光线与法线的夹角(反射角),始终等于入射光线与法线的夹角(入射角),即验证了在光的反射中,反射角等于入射角的规律。
15.如图甲所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一张白纸去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白纸上。
(1)实验时将入射光贴着白纸入射到平面镜上,在白纸上没有出现反射光,其原因是白纸与________________________不垂直。
(2)改变入射光方向,使入射光绕入射点旋转,逐渐远离法线,此过程中反射角________________________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)如图乙所示,将一束激光射向透明玻璃罩中心处的平面镜,向罩内注入烟雾,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来。若在反射光一侧观察,当反射光线与入射光线重合时,可以判断反射光线、入射光线和法线在____________________________________。观察仔细的同学发现实验中一束入射光经过平面镜反射后出现三条相互平行的反射光1、2、3,出现该现象的可能原因是____________________________________________________________。
(4)如图丙所示,小明在暗室里继续使用平面镜开展探究活动,他将小平面镜放在较大的白纸上,用手电筒照射白纸和镜面,避开平面镜反射光的方向观察,发现________________________(选填“白纸”或“平面镜”)显得更亮。此时在小明视角上看到更亮的地方发生的是________________________反射(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】(1)平面镜
(2)变大
(3) 同一平面内 玻璃板(或平面镜)有一定厚度,光在玻璃的前表面、后表面等不同界面先后发生反射,形成多条平行的反射光
(4) 白纸 漫反射
【详解】(1)光的反射实验中,法线始终与平面镜垂直,只有白纸和平面镜垂直时,反射光才会落在白纸上;若白纸和平面镜不垂直,反射光会射出白纸所在平面,白纸上就无法呈现反射光。
(2)根据光的反射定律,反射角始终等于入射角。入射光远离法线时,入射角变大,因此反射角也同步变大。
(3)当反射光线与入射光线重合时,说明二者和法线处在同一个平面内;普通带玻璃基底的平面镜有一定厚度,入射光会先后在玻璃的前表面、镀银的后表面等不同界面发生多次反射,最终形成三条相互平行的反射光。
(4)镜面的镜面反射会把光线集中向特定方向射出,避开该反射方向观察时,几乎没有镜面反射的光进入人眼;而白纸表面粗糙,发生漫反射,会把光线向各个方向散射,有部分光进入人眼,因此白纸更亮,此时人眼看到的亮区发生的是漫反射。
16.小晶探究光的反射定律时,选用了一个在适当位置开有孔槽的大玻璃罩(如图甲),一个带支架且底边即为0刻度线的量角器(如图乙,可放入玻璃罩中),两只激光笔、一块平面镜和一台加湿器。她将平面镜放在玻璃罩的中间位置,向玻璃罩中喷入水雾,用激光笔1发出的光束作为入射光线,用光束作为反射光线;用激光笔2发出垂直于镜面射向入射点的光束作为法线,如图丙所示。
(1)实验中,当小晶看到____________现象时,说明在这次反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
(2)在图所示的情景中,多次改变光束入射的角度,用笔记录每次光的路径。用量角器测出每次实验的入射角和反射角的大小,并记录在下表中。
0
15
30
45
60
75
0
15
30
45
60
75
分析表格中的数据,归纳得出:在光的反射现象中,____________。
(3)在此情景中,请你证明:在光的反射现象中,光路可逆。你的实验操作及观察到的实验现象是____________。
【答案】(1)反射光线同时遮挡住了代表法线的光束和入射光束。
(2)反射角等于入射角。
(3)用激光笔1发出的光束沿 方向入射,发现反射光线恰好沿 方向射出。
【详解】(1)从特定的观察方向(例如从右向左)看过去,反射光线、入射光线和法线会重合在一条视线上。此时,我们会看到反射光线同时遮挡住了代表法线的光束和入射光束。这说明它们在同一平面内。
(2)分析表格数据可知,每一组实验中反射角 的度数都与入射角 的度数相等。由此可归纳出光的反射规律:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(3)要证明光路可逆,需让光线逆着原反射光线的方向入射,观察新的反射光线是否逆着原入射光线射出。操作是用激光笔1发出的光束沿 方向入射,观察到反射光线恰好沿 方向射出,即可证明光路可逆。
【题型3 】
17.自行车的尾灯本身并不发光,但是夜晚当汽车的灯光无论从哪个方向照在它上面时,它都能将光反射回去,以引起汽车驾驶员的注意。经了解它是由许多角反射器组成的反光装置。则该角反射器是由( )
A.一个平面镜组成 B.二个相互垂直的平面镜组成
C.三个相互垂直的平面镜组成 D.四个相互垂直的平面镜组成
【答案】C
【详解】A.单个平面镜反射时,反射光线方向随入射角度改变,无法保证任意方向入射的光都原路返回,故A不符合题意;
B.两个相互垂直的平面镜仅能在垂直于两镜交线的平面内实现光原路返回,空间其他方向入射的光无法满足要求,故B不符合题意;
CD.三个相互垂直的平面镜组成的角反射器,可使任意空间方向入射的光都沿原入射方向反向返回,不需要四个平面镜,故C符合题意;D不符合题意。
故选C。
18.下列说法中正确的是( )
A.镜面反射遵循光的反射定律,但漫反射不遵循光的反射定律
B.光垂直照射在平面镜上,入射角是90°
C.电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制
D.光不能在真空中传播
【答案】C
【详解】A.镜面反射、漫反射均属于光的反射,都遵循光的反射定律,故A错误;
B.入射角为入射光线与法线的夹角,光垂直照射平面镜时,入射光线与法线重合,入射角为0°,故B错误;
C.电视机遥控器利用红外线的遥控功能实现对电视机的控制,故C正确;
D.光的传播不需要介质,可以在真空中传播,故D错误。
故选C。
19.如图所示,学校实验小组利用平面镜研究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.BO是入射光线 B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近ON时,光线OB会靠近ON D.绕ON向后转动F板,反射光线将不存在
【答案】C
【详解】A.激光笔发出的光线射向O点,AO是入射光线,OB是反射光线,故A错误;
B.由图可知入射角为,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角为,故B错误;
C.将激光笔靠近ON时,入射角减小,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也减小,光线OB会靠近ON,故C正确;
D.绕ON向后转动F板,反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内,反射光线依然存在,只是不在F板上呈现,故D错误。
故选C。
20.如图所示,两块平面镜相交成60°角,一束光线AO射到平面镜MP上,光线经两平面镜反射后原路返回,最后沿OA射出。则AO与平面镜MP的夹角α是____________度。
【答案】30
【详解】因光线经两平面镜反射后原路返回,故第一次反射后的光线应垂直入射到平面镜PN上。由三角形内角和关系可知,反射光线与平面镜MP的夹角为
根据光的反射定律,反射光线与镜面的夹角等于入射光线与镜面的夹角,故。
21.一束与墙面成角的平行光线射到墙面上,如图所示。光在凹凸不平的墙面上发生反射后向各个方向传播,这是光的________(选填“漫反射”或“镜面反射”),此时反射角的大小_______(选填“一定”“一定不”或“可能”)是。
【答案】 漫反射 可能
【详解】墙面有很多小的凹凸不平,为粗糙的表面,当光照在墙上发生反射后会向各个方向传播,即发生漫反射;
光在凹凸不平的墙面上发生漫反射后,反射光线向着四面八方,所以此时反射角的大小可能是。
22.如图所示,一束光线与平面镜成45°角射向镜面。
(1)在图中画出反射光线,并标出反射角的度数;
(2)若入射角增大10°,则反射光线与入射光线的夹角为__________°。
【答案】(1)
(2)110
【详解】(1)一束光线与平面镜成45°角射向镜面,则入射光线与法线夹角为,即入射角为45°;根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角为45°,在法线的右侧作出反射光线,在反射光线与法线的夹角处标注45°即可。
(2)当入射角增大10°后,新的入射角变为,对应的反射角也等于55°。反射光线与入射光线的夹角等于入射角与反射角之和,即
【题型4 】
23.光纤通信中光在一定长度的玻璃纤维中的传播情况是:光每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时,均要发生反射,从而使光在不断反射中沿内层玻璃芯向远处传播。如图所示为光在一段笔直的玻璃纤维内传播的情况,当增大入射光线AB的入射角时,下列说法错误的是( )
A.CD光线的入射角将增大 B.D点将向右移动
C.∠BCD将变大 D.光在这段玻璃纤维中反射次数变多
【答案】D
【详解】AC.AB入射角增大,由反射定律可知,B点反射角也会增大;因上下界面平行,由几何关系可知,C点入射角等于B点反射角,故C点入射角增大,因此在C点的反射角也会增大,所以∠BCD也将变大;同理CD光线在D点的入射角也会增大,故AC正确;
B.入射角增大,反射角增大,光线与界面夹角减小,光线传播更平缓,每次反射水平位移变大,故C、D点均向右移动,故B正确;
D.入射角增大后,光每一次反射在玻璃纤维内走过的水平距离变长,在总长度固定的玻璃纤维中,光的反射次数会变少,而非变多,故D错误。
本题选择说法错误的,故选D。
24.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当入射光线与平面镜的夹角为时,反射角也是
B.当入射光线远离法线时,反射光线将靠近法线
C.入射角增大时,反射光线与入射光线的夹角也增大
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射也遵守光的反射定律
【答案】D
【详解】A.入射角为入射光线与法线的夹角,由题意得入射角
根据光的反射定律,反射角,故A错误;
B.入射光线远离法线时入射角增大,由入射角等于反射角得反射角也增大,反射光线也远离法线,故B错误;
C.入射角增大10°时,反射角也增大10°,反射光线与入射光线夹角为,故夹角增大量为,故C错误;
D. 镜面反射、漫反射均属于光的反射,都遵守光的反射定律,故D正确。
故选D。
25.如图所示是小明用作图方法记录下的“光的反射”实验现象,图中没有标出光传播的方向(ON是法线)。下列判断正确的是( )
A.入射光线一定是AO B.入射角为
C.反射角为 D.若AO远离法线,则BO靠近法线
【答案】B
【详解】A.由图可知AO与法线的夹角为
BO与法线的夹角为,由于不确定光的入射位置,因此AO和BO均可能是入射光线,故A错误;
BC.由A选项的分析可知,反射角与入射角均为,故B正确,C错误;
D.若AO远离法线,入射角或反射角增大,由于反射角等于入射角,因此BO也会远离法线,故D错误。
故选B。
26.光在真空中的速度约为____________m/s。入射光线和平面镜的夹角为25°,那么入射角是____________度。当入射角增大10°时,反射角增大____________度。
【答案】 65 10
【详解】光在真空中的传播速度为初中物理识记常量,值为。
入射角为入射光线与法线的夹角,法线与平面镜垂直,故入射角为
由光的反射定律可知反射角等于入射角,故入射角增大时,反射角增大。
27.如图所示,光线AO沿着与镜面45°夹角的方向入射到镜面,反射角为__________度,反射光线与入射光线的夹角是____________度;若入射光线与镜面的夹角减小10°,反射角将___________(选填“增大”或“减小”)10°。
【答案】 45 90 增大
【详解】入射角是入射光线与法线的夹角,由图可知入射光线与平面镜的夹角为45°,所以入射角
由光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为,因此反射光线与入射光线的夹角为
当入射光线与镜面夹角减小时,则入射角增大,因反射角等于入射角,故反射角增大。
28.如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜,平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,在转动30°角时,点光源在镜中所成的像转过的角度,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度,则______,______。(两空均填写度数)
【答案】 60° 60°
【详解】初始时,光束从S垂直射向平面镜,此时入射光线、反射光线都沿SO连线,点光源S的像在平面镜左侧、和S关于镜面对称。当平面镜绕O转30°时,法线(始终与平面镜垂直)也会随平面镜同步转过30°,此时入射光线SO和新法线的夹角(入射角)变为30°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射光线和入射光线的夹角为。像的转角θ1:平面镜成像中,像与物关于镜面对称,平面镜转30°,对称的像会绕转轴O转过2倍的平面镜转角,也就是60°;反射光斑的转角θ2:入射光线SO方向始终固定,反射光线相对原入射光线的偏转角为60°,因此照射在筒壁上的反射光斑转过的角度也为60°。
【题型5 】
29.如图所示,小明的卧室有个窗户,他利用平面镜让太阳光照射到屋内墙壁上的A点。如果他想让太阳光照射到屋内天花板上的B点,下列操作可行的是( )
①将平面镜向上平移适当距离
②将平面镜向下平移适当距离
③将平面镜顺时针转动适当角度
④将平面镜逆时针转动适当角度
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【详解】①将平面镜向上平移适当距离,入射光线方向不变,反射光线方向不变,反射光斑向上移动,可能经过B点,故①可行。
②将平面镜向下平移适当距离,反射光斑向下移动,不可以射到B点,故②不可行。
③将平面镜顺时针转动适当角度,入射角增大,反射光线向下偏转,不可以射到B点,故③不可行。
④将平面镜逆时针转动适当角度,入射角减小,反射光线向上偏转,可能经过B点,故④可行。
故选B。
30.关于光的反射,下列说法中正确的是( )
A.入射光线与平面镜的夹角为15°时,反射角也为15°
B.公路拐弯区使用了凹面镜来扩大视野,避免交通事故
C.入射光线靠近法线的过程中,反射光线也靠近法线
D.电影幕布选用粗糙布料,目的是让光发生镜面反射
【答案】C
【详解】A.入射角是入射光线和法线的夹角,反射角是反射光线和法线的夹角,在反射现象中,反射角和入射角的大小相同。当入射光线与平面镜的夹角为15°时,入射角和反射角均为,故A错误;
B.凸面镜对光具有发散作用,可以扩大视野,故公路拐弯区使用了凸面镜来扩大视野,故B错误;
C.由于反射角和入射角的大小相同,入射光线靠近法线的过程中,入射角会减小,反射角也会相应减小,则反射光线也靠近法线,故C正确;
D.电影幕布选用粗糙布料,目的是让光发生漫反射,让反射光线射向不同方向,使在一定范围内不同座位的观众都能看到电影,故D错误。
故选C。
31.如图,一束激光沿与平面镜成角斜射入镜面。若保持激光入射方向不变,将平面镜绕入射点O逆时针旋转,则旋转后( )
A.激光的入射角变为 B.激光的入射角变为
C.反射光线与入射光线的夹角减小了 D.反射角变为,反射光线顺时针旋转
【答案】B
【详解】AB.已知入射光线与平面镜的夹角为,法线与平面镜垂直(夹角),因此入射角为
平面镜绕入射点O逆时针旋转,此时入射光线与平面镜的夹角变为
新的入射角为
故A不符合题意,B符合题意;
C.根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也变为42°,初始时反射光线与入射光线的夹角为
旋转后夹角为
夹角减小了16°,故C不符合题意;
D.由于平面镜逆时针旋转8°,法线也随之逆时针旋转8°,反射光线相对于入射光线的方向变化为
即反射光线逆时针旋转16°,故D不符合题意。
故选B。
32.一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在B端下方垫一个小木块C,使木板AB和烧杯都倾斜了一定角度,则此时反射角会________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。若此时保持入射点不变,使入射光线顺时针转过20°,则反射光线转动的角度为________。
【答案】 不变 20°
【详解】因烧杯倾斜后,静止的水面始终保持水平,法线仍沿竖直方向,入射光线竖直向下与法线重合,入射角不变,故反射角不变。
入射光线顺时针转过20°后,入射角变为20°,由光的反射定律可知反射角等于入射角,反射角为20°,反射光线与法线夹角为20°,故反射光线转动的角度为20°。
33.如图所示,一束光AO与平面镜的夹角为30°,则反射角为________°。当入射光AO绕O点顺时针旋转10°后,反射光与入射光的夹角将变为________°。
【答案】 60 100
【详解】[1][2]一束光AO与平面镜MM'的夹角为30°,则入 射角为;因反射角等于入射角,故反射角为60°。当入射光AO绕O点顺时针旋转10°后,入射角为50°,则反射角为50°,则反射光与入射光的夹角将变为。
【题型6 】
34.工作人员在景区调试灯光布置,如图所示,一块平面镜水平放置在支架上,一束与水平方向成60°角的光射向平面镜,现要使反射光竖直向上照射,平面镜应绕入射点( )
A.顺时针转动15° B.逆时针转动15°
C.顺时针转动75° D.逆时针转动105°
【答案】B
【详解】如图所示,平面镜水平放置时,入射光和水平的夹角为60°;要使反射光竖直向上照射,则入射角和反射角的夹角变为30°,入射角和反射角相等,入射角为15°,则此时入射光线和镜面的夹角为
平面镜应绕入射点逆时针旋转
故选B。
35.一束光线射到平面镜上,若不改变入射光线方向,而使平面镜绕入射点转动角时,反射光线转动的角度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角。 当入射光线方向保持不变,平面镜绕入射点转动θ角时,法线会随平面镜同步转动θ角,这会让入射角增大或减小θ角,对应的反射角也会同步增大或减小θ角,最终反射光线和原位置的反射光线相比,总共转动的角度是2θ。
故选B。
36.如图为一半球烟雾室,一束光AO照射在底部平面镜M上,得到一束反射光OB,则AO与OB所在平面与平面镜M___________,当光束AO顺时针转动时,光束OB___________(选填“顺时针转动”或“逆时针转动”),当平面镜M绕法线(没画出)水平转动时,光束AO与平面镜M的夹角___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 垂直 逆时针转动 不变
【详解】根据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,而法线始终垂直于平面镜,因此入射光线、反射光线所在的平面垂直于平面镜。入射光线顺时针转动(绕入射点)时,反射角始终等于入射角,反射光线会向法线方向偏转,整体为逆时针转动。
平面镜绕法线转动时,法线方向不变,入射光线方向不变,因此与法线的夹角(入射角)不变;而与平面镜的夹角为减去入射角,因此该夹角不变。
37.在一些实验或精密仪表中,常常利用平面镜对光的作用来放大微小转动。如图所示就是这类装置的原理图,开始时刻,从光源发出的光线照射到平面镜中心O点,被平面镜反射到刻度盘上的A点,若此时的入射角是40°,当平面镜以O点为轴顺时针转过15°时,被平面镜反射的光线转过的角度为________度。
【答案】30
【详解】入射光线方向不变,当平面镜以O点为轴顺时针转过15°时,法线转过15°角,入射光线与法线间的夹角即入射角增大15°,由反射定律知,反射角也增大15°,由于此时法线转过了15°角,反射角增加15°,则被平面镜反射的光线转过的角度为。
【题型7 】
38.如图固定在水面上方的光源S发出一束光。经水面反射后在光屏上形成光斑A,已知入射光线与水面的夹角为40°,S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A.当入射光绕入射点逆时针转动一定角度,光斑将向左移动
B.当水面升高时,反射角将不变,光斑A将向左移动
C.光源S不动,液面升高时,S与S'的距离保持不变
D.光源S不动,增大入射光与水平液面的夹角,光斑A将向右移动
【答案】B
【详解】A.入射光绕入射点逆时针转动,入射角增大,由反射定律可知反射角增大,反射光线远离法线,光斑向右移动,故A错误;
B.水面升高,入射点左移,法线方向不变,入射角不变,由反射定律可知反射角不变,反射光线平行左移,光斑向左移动,故B正确;
C.液面升高,光源到液面距离减小,由平面镜成像特点可知像到液面距离减小,与距离减小,故C错误;
D.增大入射光与液面夹角,入射角减小,由反射定律可知反射角减小,反射光线靠近法线,光斑向左移动,故D错误。
故选B。
39.如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S' 是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为40° B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑A将向左移动 D.当水面升高时,S'到水面的距离变大
【答案】C
【详解】A.入射角是入射光线与法线(垂直水面)的夹角,已知入射光线与水面夹角为,因此入射角;根据反射定律,反射角等于入射角,反射角为,故A错误;
B.水面升高时,入射光线的方向不变,入射角大小不变,因此反射角大小也不变,故B错误;
C.水面升高时,入射点随水面升高向左移动,反射角不变,反射光线与原反射光线平行,因此光斑会向左移动,故C正确;
D.根据平面镜成像特点,像到水面的距离等于物(光源)到水面的距离;水面升高后,到水面的距离变小,因此像到水面的距离也变小,D错误。
故选C。
40.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成角射向平静的液面,下列说法正确的是( )
A.入射角为
B.当液面上升时,光点P的位置不变
C.当液面下降时,光点P将向左移动
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角,光点P将向左移动
【答案】D
【详解】A.入射角是入射光线与法线的夹角,不是入射光线与镜面的夹角,由此可知,入射角大小为,故A错误;
B.当液面上升时,由于入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,根据下图可知,光点P将向左移动,故B错误;
C.当液面下降时,由于入射角不变,反射光线与原来的入射光线平行,根据下图可知,光点P将向右移动,故C错误;
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角时,入射角减小,反射角也减小,根据下图所示,光点P将向左移动,故D正确。
故选D。
41.如图是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光以与水平面成35度角射向平静的液面,则入射角为____________度;激光经反射后射到液面上方标尺上的S'点,当液面上升时,光点S'将向____________(选填“左”或“右”)移动。让光线逆着反射光线的方向射向镜面,可以看到光按入射光线方向射出。这表明,在反射时光路是____________。
【答案】 55 左 可逆的
【详解】法线与液面垂直,由入射角定义得
因入射光线方向固定,液面上升时入射点左移,反射角等于入射角,反射光线与原反射光线平行,故光点向左移动。
让光线逆着反射光线的方向射向液面,光会沿着原来的入射光线方向射出,这一现象说明光的反射中光路是可逆的。
42.如图为某水文站设计的检测水位的示意图。光源S与光屏MN在同一水平面上,从光源S发出的一束方向不变、与水平面成角的光,经水面反射后在光屏上的P点处形成一个光斑,光斑的位置随水位的变化而变化。光屏MN在水中所形成的像是__________(选填“虚像”或“实像”);若光斑P向左移动了2.4m,说明水位__________(选填“升高”或“降低”)了__________m。
【答案】 虚像 升高 1.2
【详解】水面相当于平面镜,所成的像为虚像;
入射光线方向不变,水位升高时入射点向左移动,反射光线随之左移,所以光斑P向左移动说明水位升高;
设水位升高量为,因入射光线、反射光线与水平面均成,如下图,由几何关系得光斑移动距离为,则
【题型8 】
43.如图所示,激光笔发出的一束光射向平面镜上的O点。请画出反射光线(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】先过入射点O,作垂直于平面镜的虚线,这就是法线;根据光的反射定律“反射角等于入射角”,在法线的另一侧画出反射光线,给反射光线标上背离O点的箭头,同时保证反射角和入射角大小相等,据此作图。
44. 小文准备用牙膏盒自制一个简易潜望镜。如图所示,他先在竖直放置的牙膏盒上端O点处安装了一个平面镜,现需要在下端B点处再安装一个平面镜,要求从A点发出的光经两平面镜反射后能进入小文的眼睛(用E点表示)。请完成作图:①画出进入人眼的光线BE;②根据光的反射定律画出B点处的平面镜。(平面镜用“”表示)
【答案】
【详解】连接B点和E点,箭头方向从B指向E,即为进入人眼的光线;
是B点的入射光线,是反射光线,根据光的反射定律,作的角平分线(即法线),再过B点作法线的垂线,就是B处的平面镜,最后在平面镜的背面画上短斜线。
45.如图所示,智能显示眼镜的微型投影仪发射的光线经镜面反射后沿射出,请在图中画出其入射光线,并标出入射角的度数。
【答案】
【详解】先过O点作垂直于半透半反镜的法线,已知反射光线OB与镜面夹角为20°,因此反射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此入射角也为70°,从微型投影仪一侧、以O为端点,在法线另一侧画出入射光线,让入射光线与法线的夹角为70°,标注出这个70°的入射角即可。
46.如图所示,一束光经平面镜PQ反射后进入小汀的眼睛,请利用光的反射定律画出入射光线,并标出入射角的大小。
【答案】
【详解】反射光线与镜面的夹角为50°,则反射角为
根据光的反射规律可知,反射角等于入射角,所以入射角是40°,入射光线与反射光线分居法线两侧,据此作图。
【题型9 】
47.关于镜面反射和漫反射,下列说法正确的是( )
A.镜面反射遵循光的反射定律,而漫反射不遵循光的反射定律
B.强烈阳光照射到建筑物的玻璃幕墙上,会发生漫反射,可能造成“光污染”
C.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此仍平行
D.不同位置的人们能看见本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了漫反射
【答案】D
【详解】A.所有光的反射现象都遵循光的反射定律,漫反射也属于光的反射,故A错误;
B.玻璃幕墙表面平整光滑,强光照射时发生镜面反射造成光污染,故B错误;
C.漫反射的反射面凹凸不平,平行入射光线经漫反射后,反射光线向各个方向发散,不再平行,故C错误;
D.光在物体表面发生了漫反射,反射光线向各个方向传播,不同位置的观察者都能接收到反射光,因此能看到本身不发光的物体,故D正确。
故选D。
48.光污染会对人的视觉环境和身体健康产生不良影响,如图所示是由建筑物的玻璃幕墙反光所导致的光污染现象。下列说法正确的是( )
A.建筑物的玻璃幕墙是光源
B.这种光污染是光的漫反射形成的
C.这种光污染与黑板“反光”的原理相同
D.阳光在玻璃幕墙上发生的反射不遵循光的反射定律
【答案】C
【详解】A.光源是指能自行发光的物体,玻璃幕墙只是反射太阳光,不能自行发光,所以它不是光源。故A错误;
B.这种光污染是玻璃幕墙表面光滑,发生镜面反射形成的,而不是漫反射。故B错误;
C.黑板“反光”也是因为黑板表面局部变得光滑,发生了镜面反射,和玻璃幕墙反光的原理相同。故C正确;
D.无论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。故D错误。
故选C。
49.雨后晴朗的夜晚,为了不踩至地上的积水,下列说法正确的是( )
A.迎着月光走时,地面发亮的是水
B.背着月光走时,地面发亮的是水
C.迎着和背着月光走时,地面发暗的是水
D.迎着和背着月光走时,地面发暗的不是水
【答案】A
【详解】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;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面暗;背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水面暗;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面亮。故A正确,BCD错误。故选A。
50.同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了____________(选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】
漫
【详解】宣传板的表面是粗糙不平的,当光照射到宣传板上时,反射光线会向四面八方发散传播,所以不同方向的同学都能接收到反射光、看到板上的信息,这种反射符合漫反射的特征。
51.老师上课时,使用激光笔和同学们玩了“激光打靶”的游戏。
教室的白板________光源(选填“是”或“不是”);他背对白板时,若选择________(选填“白纸”或“镜子”)放在O点并适当调整,可以使激光射中靶心;若某一次尝试观察到激光反射到图(b)中黑板的B点,则可以通过旋转反射面,________激光的入射角,使反射角________(以上两空均选填“增大”或“减小”),直到再次射中靶心;上述现象属于________反射(选填“漫”或“镜面”)。
【答案】 不是 镜子 减小 减小 镜面
【详解】白板自身不能发光,故不是光源。
为了让更多的激光射向靶心,应让激光在反射面上发生镜面反射,所以反射面应选择为镜子。
图(b)中,激光反射到B点,相对靶心的位置,反射角太大了,为了减小反射角,应使入射角减小。
镜面是比较光滑的,激光射向镜子所发生的反射是镜面反射。
【题型10 】
52.小红把不锈钢勺子的一面对着自己,看到的像如题图所示,与汽车后视镜看到的情景是一样的。由此可以推测,此时勺子的作用相当于一个( )
A.凹透镜 B.凹面镜 C.平面镜 D.凸面镜
【答案】D
【详解】汽车后视镜就是利用凸面镜的这一特点工作,勺子凸起的反射面符合凸面镜的特征,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
53.如图所示,比亚迪新能源汽车利用AI(人工智能)语音助手实现了“人与车”全场景的自然交互。下列有关说法中正确的是( )
A.汽车前灯的反光装置相当于凸面镜
B.语音助手发出的声音不是由物体振动产生的
C.中控面板上彩色的画面其实是由红、黄、蓝三种色光合成的
D.汽车挡风玻璃倾斜安装,是为避免光的反射成像对司机造成干扰
【答案】D
【详解】A.汽车前灯的反光装置相当于凹面镜,故A错误;
B.声音是由物体的振动产生的,语音助手发出的声音也是由物体振动产生的,故B错误;
C.中控面板上彩色的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,故C错误;
D.玻璃表面是光滑的,所以通过玻璃的反射后可以成像;即汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜,如果竖直安装,所成的像会在正前方,干扰司机观察路况,倾斜安装可以成像在斜上方,不会对司机造成干扰,故D正确。
故选D。
54.汽车已经进入千家万户,给人们的出行带来了方便。如图,汽车安装的外后视镜是为了确保安全出行。外后视镜是下列哪种镜子制作的( )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.三棱镜 D.平面镜
【答案】A
【详解】凸面镜对光线有发散作用,可以扩大视野,为了提高行车的安全性,所以汽车的后视镜是用凸面镜制成的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
55.教室里坐在不同位置的同学都能看见黑板上的字,是因为光在粉笔字上发生了_________反射。汽车的观后镜是_________镜,对光线有发散作用。
【答案】 漫 凸面
【详解】黑板上的粉笔字表面是粗糙的,照射到字上的光会向四面八方反射,这样教室里不同位置的同学都能接收到反射光看到字,这种反射叫做漫反射。
汽车的观后镜的反射面是凸起的,是凸面镜,对光线有发散作用,可以扩大观察视野,方便司机看到更大范围的后方路况。
56.如图所示是我国研制的用于探索宇宙的“天眼”,它是利用_______(填凹或凸)面镜对光有________(选填“会聚”或“发散”)作用的原理收集宇宙天体发出的光和电波的。这种面镜在反射光时________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】 凹 会聚 遵循
【详解】[1][2]我国“天眼”的反射面是凹面镜,凹面镜对光以及电波具有会聚作用,可以将宇宙天体发出的微弱光和电波会聚后接收。
[3]所有的光的反射现象都遵循光的反射定律,凹面镜的反射也属于光的反射,遵循光的反射定律。
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