第三章 光现象
第二节 光的反射
基础过关全练
知识点1 光反射的规律
1.(2023山东桓台期中)如图,小舟利用平面镜研究光的反射定律,下列说法错误的是( )
A.AO是入射光线
B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近N时,光线OB会靠近ON
D.绕ON前后转动F板,F板上观察不到光线
2.(2020山东东营垦利期末)有一台光电控制液面高度的仪器,它通过光束射在液面上的反射光线打到光电屏(能将光信号转化为电信号进行处理)上来显示液面的高度,然后通过装置调节液面的高度。如图所示的光路图,光电屏上的光点由S1移到S2时,表示液面( )
A.上升 B.下降
C.不变 D.不确定
3.【新独家原创】如图所示,一条光线AO,照射到一块平面镜上,反射光线沿水平方向OB射出,并在墙面形成一个光点P。AO与OB的夹角为120°,此时的反射角是 °,反射光线与平面镜的夹角为 °。若镜面绕O逆时针转过10°,反射角会减小 °。
知识点2 利用光的反射定律作图
4.【跨学科·物理学与日常生活】(2023山东淄博张店期中)太阳光经书本反射后进入眼睛的光路如图所示,已知反射光线与水平线的夹角为60°,请在图中画出入射光线,并标出入射角。
5.(2019山东济宁中考)如图所示,一束光水平射入潜望镜镜口后,通过潜望镜进入小明的眼睛。请画出光的传播路径。
知识点3 镜面反射和漫反射
6.【跨学科·物理学与日常生活】【教材P63T3变式】自行车是一种便捷的交通工具,它包含了许多物理知识。例如,自行车尾灯就包含了光学知识。在夜晚,当有汽车灯光按照图甲照射到尾灯上时,就会发生反射,以引起司机注意,就能及时避让。下列说法中正确的是( )
甲 乙 丙 丁 戊
A.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
B.自行车尾灯明亮是尾灯发的光
C.在夜晚,当有汽车灯光照射到尾灯上时,就会发生反射,其光路图可以用图丁表示
D.人从侧边看自行车尾灯也很明亮
7.【教材P62图片变式】如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白墙上的平面镜,这时看到被照射部分( )
A.墙和平面镜都是黑的
B.墙和平面镜都是白的
C.墙是黑的,平面镜是白的
D.墙是白的,平面镜是黑的
能力提升全练
8.【跨学科·物理学与日常生活】(2023山东东营期中,19,★☆☆)下列属于光的反射现象的是( )
A.坐井观天,所见甚小
B.日食、月食的形成
C.白天能看见本身不发光的物体
D.人在阳光下的影子早晚长,中午短
9.(2023山东淄博张店期中,10,★★☆)下列说法中错误的是( )
A.在光的反射现象中,若入射光线靠近法线,反射光线也靠近法线
B.光线垂直镜面入射时,反射角是90°
C.通过平面镜,甲同学能看到乙同学,那么乙也能通过平面镜看到甲
D.当入射角为30°时,反射光线与入射光线的夹角为60°
10.(2022山东高青期中,12改编,)关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.入射光线与反射面的夹角为15°时,反射角也为15°
B.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角增大10°
C.镜面反射不遵守光的反射定律,漫反射遵守光的反射定律
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
11.(2023山东临淄期中,13,★★☆)小茗利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行“探究光反射时的规律”实验,装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.红光的入射角为90°
B.②号光线的颜色为绿色
C.实验时要使纸板与平面镜垂直
D.将纸板F沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,说明反射现象消失
12.【跨学科·物理学与日常生活】(2023山东东营期中,15,★★☆)雨后的夜晚,当你迎着月光走在有积水的路上,为了避让水洼,应走“较暗”的地面。这是因为光在( )
A.地面发生镜面反射
B.地面发生漫反射
C.地面不发生反射
D.水面发生漫反射
13.(2023山东威海文登期中,11,★★☆)(多选)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,则平面镜与水平方向的夹角( )
A.可能为65° B.一定为25°
C.可能为50° D.可能为25°
14.(2021山东枣庄中考,21,)如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线 (选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
15.(2022山东临沂中考,25,★☆☆)如图所示,请作出反射光线对应的入射光线。
16.(2022贵州黔西南中考,15,★★☆)阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射角的度数。
素养探究全练
17.【科学探究】在“探究光的反射规律”的实验中,小莉设计了如图1所示的实验。平面镜放在水平桌面上,纸板可绕ON转动。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上。一束光EO贴着纸板A入射到O点。前后旋转B板,发现反射光线在 平面上。
(2)一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束OF沿 时针方向转动。
(3)某时刻入射光线与镜面的夹角为30°时,其反射角等于 。
(4)将纸板A、B置于同一平面,一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,说明光在反射时, 。
(5)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 反射。
(6)如图2所示,小车的前风挡玻璃是倾斜的,这样可以有效减小风阻,晚上开车时,来自后方车辆的强光入射到前风挡玻璃,被反射到 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
答案全解全析
基础过关全练
1.B 射向镜面的光线为入射光线,由图知入射光线从激光笔沿AO射向镜面,所以AO是入射光线,故A正确;由图知入射角为60°,由于反射角等于入射角,所以反射角也是60°,故B错误;若把入射光线AO靠近ON,则入射角减小,根据反射角等于入射角可知,反射角也会减小,所以反射光线OB也会靠近ON,故C正确;绕ON前后转动F板,由于两个面不在同一平面内,所以F板上观察不到光线,故D正确。
解题总结 此题主要考查了光的反射定律中三线之间的关系:反射光线、入射光线、法线在同一平面内。在实验中是通过转动光屏看是否能在光屏上找到反射光线的方法来进行研究的。
2.B 由于入射光线是固定的,且光在液面上发生的是镜面反射,当液面发生变化时,反射光线的方向与原来的反射光线是平行的;由图可见,当光电屏上的光点从S1移到S2时,表示液面下降了。
3.答案 60 30 10
解析 反射光线与入射光线的夹角为120°,则反射角为=60°,反射光线与平面镜的夹角为90°-60°=30°;若镜面绕O逆时针转过10°,则镜面与入射光线之间的夹角增大10°,入射角变为50°,反射角等于入射角,故反射角等于50°,则反射角会减小10°。
4.答案 如图所示
解析 先从入射点垂直书本表面作出法线,再根据反射角等于入射角,在法线的左侧画出入射光线,反射光线与水平线的夹角为60°,所以反射角为90°-60°=30°,故入射角也为30°。
关键点拨 解答本题时要注意入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
5.答案 如图所示
解析 潜望镜内的平面镜与水平面成45°角,由光的反射定律可知,反射光线与入射光线垂直;过反射点作竖直向下的反射光线,再过二次反射点作水平方向的反射光线。
6.C 光照射在自行车尾灯上发生的是镜面反射,故A错误;自行车尾灯明亮是反射了汽车灯光,尾灯不是光源,自身不能发光,故B错误;根据光的反射定律可知,当有汽车灯光照射到尾灯上时,其光路图可以用图丁表示,故C正确;人从侧边看自行车尾灯不会很明亮,因为光照射在自行车尾灯上发生的是镜面反射,故D错误。
7.D 光线照射时,平面镜表面会发生镜面反射,从照射角度看,几乎没有光线进入人的眼睛,感觉平面镜是黑暗的;墙面凹凸不平,当有光线照射时,反射光线射向四面八方,从侧面看,有一部分光线进入人的眼睛,感觉墙是明亮的,故D正确。
能力提升全练
8.C 坐井观天,所见甚小,是由光沿直线传播形成的,故A错误;日食、月食是由光的直线传播形成的,故B错误;白天能看见本身不发光的物体是因为在物体表面发生了漫反射,故C正确;人在阳光下的影子早晚长,中午短,是由光沿直线传播形成的,故D错误。
9.B 在光的反射现象中,若入射光线靠近法线,反射光线也靠近法线,故A正确;光线垂直镜面入射时,入射角为0°,则反射角也是0°,而不是90°,故B错误;在光的反射中光路是可逆的,因此通过平面镜,甲同学能看到乙同学,那么乙也能通过平面镜看到甲,故C正确;已知入射角为30°,根据反射角等于入射角可知,反射角为30°,则反射光线与入射光线的夹角为30°+30°=60°,所以D正确。
10.B 当入射光线与反射面的夹角为15°时,入射角为90°-15°=75°,所以反射角也为75°,故A错误;入射角增大5°时,反射角也增大5°,所以反射光线与入射光线的夹角增大10°,故B正确;镜面反射遵循光的反射定律,漫反射也遵循光的反射定律,故C、D错误。
11.C 红光垂直照射在平面镜上,入射角是0°,故A错误;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B错误;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,所以纸板必须垂直放置,故C正确;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。
12.B 如图,迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉积水面亮;而照到地面上的光发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面, 故选B。
关键点拨 不要误以为镜面反射就一定亮,漫反射就一定暗,感觉亮暗关键是看进入眼睛的光的多少。
13.AD 在图甲中,反射光线与入射光线的夹角为180°-50°=130°,则入射角为×130°=65°,则平面镜与水平面的夹角为90°-65°=25°;在图乙中,反射光线与入射光线的夹角为50°,入射角和反射角都为25°,则平面镜与水平面的夹角为90°-25°=65°,故选A、D。
14.答案 不会 遵循
解析 由图可知,物体表面凹凸不平,平行光射到凹凸不平的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射是漫反射,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
15.答案 如图所示
解析 先垂直于镜面作出法线,然后根据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,在法线的另一侧画出入射光线。
方法技巧 此题考查光的反射光路图的画法,作图时极易出错的细节:①法线是虚线;②法线垂直镜面,所以要画垂直符号;③注意角度是相等的,所以画的时候不要使两角的大小差异太过明显,尽量使用量角器;④注意标出光线上的箭头和箭头的方向。
16.答案 如图所示
解析 因为阳光竖直射入深井内,所以反射光线竖直向下,画出法线,过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置;因入射光线与水平面成60°,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射光线的夹角为60°+90°=150°,则入射角、反射角均为75°。
素养探究全练
17.答案 (1)垂直 A板所在同一 (2)顺 (3)60° (4)光路是可逆的 (5)漫 (6)下方
解析 (1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必须垂直。(2)使入射光线绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线会顺时针转动。(3)当入射光线与镜面的夹角为30°时,入射角为90°-30°=60°,反射角等于入射角,反射角也为60°。(4)一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,这说明光在反射时,光路是可逆的。(5)在不同方向都可以看到纸板上入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了漫反射。(6)晚上开车时,来自后方车辆的强光入射到前风挡玻璃,根据光的反射定律可知,被反射到下方,以减少对司机视线的干扰。
