3.2 光的反射
一、多选题
1．下列有关光现象的说法中正确的是（ ）
A．太阳、月亮、星星均属于光源
B．光在真空中的传播速度为3×108m/s
C．光在同种均匀介质中沿直线传播
D．商业楼的玻璃幕墙造成的光污染是由于光的漫反射引起的
2．如图所示是某次“探究光反射规律”时的实验装置图，关于本实验，下列说法正确的是（ ）
A．反射光线与镜面的夹角等于入射角
B．反射光线和入射光线所在的平面一定与镜面垂直
C．将硬纸板的右半部分沿NO向后弯折一定角度，纸板上仍能看到反射光线
D．将硬纸板（连同激光笔）以AB为轴向后倾斜，纸板上将看不到反射光线
3．下列说法中不正确的是（ ）
A．漫反射也遵守光的反射定律
B．光线垂直照射在平面镜上，入射角是90°
C．反射光线跟入射光线的夹角为100°，则入射角为40°
D．太阳发出的光传到地球约需500s，则太阳到地球的距离约为1.5×108km。
二、单选题
4．下列说法中正确的是（ ）
A．光线垂直照射在平面镜上，入射角是90°
B．反射角随入射角的增大而减小
C．反射光线跟入射光线的夹角为80°，则入射角为40°
D．漫反射的光路不具有可逆性
5．如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝，使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，它并没有挡住激光束的传播。若魔术箱内只使用了平面镜，则平面镜的数量至少是（ ）
A．2块 B．3块 C．4块 D．5块
6．若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（ ）
A．水平向左移动 B．水平向右移动
C．竖直向上移动 D．竖直向下移动
三、简答题
7．如图所示，小明利用激光笔、平面镜、带有量角器功能的光屏等探究光的反射规律。他多次改变入射光的方向，当入射光线AO越靠近法线ON入射时，其对应的反射光线OC也越靠近法线ON移动。根据此现象，该同学可能探究的问题是：______。
8．请你用学过的物理知识解释为什么说“水中月、镜中花”都是假的。
四、作图题
9．图中给出的是一束光在水面发生反射时的一条反射光线，请在图中作出对应的入射光线并标出入射角的大小。
10．如图所示，AO为入射光线，ON为法线。请画出入射光线AO的反射光线。
11．按要求作图：高楼玻璃幕墙会造成光污染。如图所示，一束阳光射到玻璃上，请画出它的反射光线。
五、计算题
12．如图所示，这是法国菲索设计的，他第一个测出了地面上的光速，光源发出的光被毛玻璃片（也能透过光线）反射后，穿过齿轮A的齿隙（如图中P），然后经过相当长的距离AB，从B处的平面镜M循原路反射回来，仍然通过齿隙P而被观察到。若齿轮以某一转速转动时，从P穿出的光线恰被齿1挡住，从Q穿过的光线返回时恰被齿2挡住，这时观察者便看不见光线。如果齿轮的齿数为Z，每秒钟转nr，AB距离为L，由这个实验测得光速的表达式是？
13．利用激光束测量月球和地球间的距离是目前最为精确的方法，测量工具是一架天文望远镜、一台激光器和登月行动中留在月球上的角反射列阵。如图所示，1969年7月，阿波罗11号的宇航员第一次登上了月球，在上边放置了一台角反射器。后来，人们又不断把角反射器送到月球，其中阿波罗15号的角反射器列阵由300块角反射镜组成，测月的误差已经减少到15cm。
（1）科学家们为什么不利用高能量、方向性好的超声波测量地球和月球之间的距离呢
（2）若从发射激光开始到接收到反射回的激光共用时2.56s，则月球和地球间的距离约为多少
14．如图所示，MN是光滑的镜面，入射光线AB和CD平行射到镜面上，它们的反射光线分别是BE和DF，BH和DI是法线。
(1)试证明反射光线BE平行于DF；
(2)已知一束光线与水平面成30°角，要使反射光线沿水平方向传播，那么平面镜与水平面的夹角是多少？
六、实验题
15．如图所示为“探究光的反射定律”实验装置，其中O为入射点，ON为法线，面板上一格对应的角度均为10°。实验时，当入射光线为AO、CO、EO时，反射光线分别为OB、OD、OF。
（1）如图中O处是一块平面镜。实验时，通过前后转动的小门，可以研究：反射光线、入射光线和法线是否___________；
（2）分析表中反射角与入射角的大小关系，可初步得出结论：在光的反射中，___________；
实验序号 入射光线 入射角 反射角
1 AO 50° 50°
2 CO 40° 40°
3 EO 20° 20°
（3）若光线沿BO入射，经镜面反射后光线沿OA射出，这初步说明：光的反射中，___________。
16．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。
（1）平面镜平放在水平桌面上，一块标有刻度的白色 ___________（选填“粗糙”或“光滑”）硬纸板与平面镜保持 ___________，如图甲所示；
（2）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 ___________（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内，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”）；
（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，此时反射光线、入射光线和法线 ___________（选填“在”或“不在”）同一平面内；
（4）在硬纸板上描出入射光线EO和反射光线OF，并测出反射角和入射角，改变入射角大小多次实验后将测得的数据记录在表格中，可得到的实验结论是 ___________。
17．如图为某实验小组“探究光的反射定律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。
①硬纸板应选择 ______（填“光滑”或“粗糙”）的，优点是在纸板前不同方位都能看到光的传播径迹；
②某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在纸板F上没有发现反射光线，其原因可能是 _________；
③该同学改正错误后，用量角器测量出入射角和反射角的度数后，经过比较，得出了初步结论，为了使结论更具有普遍性，应进行的操作 _________。
七、填空题
18．古诗词是中华民族的文化瑰宝，诗词中也包含着很多物理知识，“池水映明月”指的是光的 _____现象，“不敢高声语”中的“高”从声音的特性来说指的是 _____。
19．小明利用如图中的实验装置探究光的反射规律。纸板ENF是用两块纸板E和F连接起来的，可绕ON折转。实验时，多次改变入射光的方向，总能在纸板上观察到入射光、平面镜和反射光的径迹，由此小明得出结论：在反射现象中，反射光线，入射光线和法线都在同一平面内。小明得出结论的过程是否合理？________，说明理由：________。
20．如图所示，光线AO与镜面的夹角为30°，则反射角为___________；若光线AO绕O点顺时针旋转15°，则反射光线与入射光线的夹角将___________（选填“增大”或“减小”）到___________。
参考答案：
1．BC
【解析】
【详解】
A．月亮自身不能发光，不是光源，该组不全是光源，故A错误；
B．光也是一种电磁波，在真空中的传播速度是3×108m/s，故B正确；
C．根据光的传播特点，光在同种均匀介质中沿直线传播，故C正确；
D．高楼大厦的玻璃幕墙造成的光污染是由于光的镜面反射引起的，故D错误。
故选BC。
2．BD
【解析】
【详解】
A．根据反射角的定义，入射光线与法线的夹角等于入射角，故A错误；
B．反射光线、入射光线以及法线在同一平面内，法线是过入射点垂直于镜面的直线，所以光反射时，反射光线和入射光线所在的平面一定镜面垂直，故B正确；
C．将纸板右半部分绕NO向后翻转任意角度，此时纸板的右半部分与左半部分不在同一个平面内了，右半部分上看不到反射光线；当把右半部分再翻回来使其与左半部分在同一平面时，在右半部分上又可以看到反射光线了；此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内，故C错误；
D．将硬纸板（连同激光笔）以AB为轴向后倾斜，根据反射定律反射光线将不在纸板上（反射光线、入射光线、法线所在的平面始终与镜面垂直），纸板上看不到反射光线，故D正确。
故选BD。
3．BC
【解析】
【详解】
A．镜面反射和漫反射都遵守反射定律，故A正确，不符合题意；
B．光线垂直照射在平面镜上，反射光线、法线以及入射光线重合，因此反射角等于入射角，都是0°，故B错误，符合题意；
C．由反射定律可知，反射光线跟入射光线的夹角等于入射角和反射角之和，因此反射光线跟入射光线的夹角为100°，则入射角为50°，故C错误，符合题意；
D．太阳到地球的距离约为
故D正确，不符合题意。
故选BC。
4．C
【解析】
【详解】
A．光线垂直照射在平面镜上，所以入射光线与法线的夹角为0°，即入射角为0°，故A错误；
B．根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以反射角随入射角的增大而增大，故B错误；
C．由光的反射定律可知，反射光线跟入射光线的夹角等于入射角与反射角之和，因此反射角与入射光线的夹角为80°，则入射角为40°。故C正确；
D．镜面反射和漫反射都遵行光的反射定律，在光的反射现象中，光路是可逆的，所以漫反射的光路具有可逆性，故D错误。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
由激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出时光线的方向没有发生改变，其实就是三块平面镜的反射，如下图所示
故B正确。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．将平面镜水平向左移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能射中目标，故A不符合题意；
B．将平面镜水平向右移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能射中目标，故B不符合题意；
C．将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，能射中目标，故C符合题意；
D．将平面镜竖直向下移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，不能射中目标，故D不符合题意。
故选C。
7．反射角与入射角是否有关
【解析】
【详解】
入射光线AO与法线的夹角为入射角，反射光线OC与法线的夹角为反射角，当入射光线AO越靠近法线ON入射时，入射角变小，其对应的反射光线OC也越靠近法线ON移动，说明反射角在变小，由此现象可能探究的问题是反射角与入射角是否有关。
8．见解析
【解析】
【详解】
“水中月、镜中花”都属于平面镜成像，根据平面镜成像特点可知，月和花成的是虚像，虚像不是由实际光线汇聚而成的，而是由反射光线的反向延长线会聚而成的，所以说“水中月、镜中花”都是假的。
9．
【解析】
【详解】
图中已经画出法线，反射光线与界面的夹角为30°，则反射角大小等于
故入射角也等于60°，根据反射角等于入射角，在法线左侧空气中画出入射光线并标出入射角的大小。如下图所示：
10．
【解析】
【详解】
图中法线已经画出，根据光的反射定律，反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线即可，如图所示：
11．
【解析】
【详解】
过O点先做法线，法线与镜面垂直，用虚线画；根据反射定律反射角等于入射角，做反射角等于入射角，最后画出反射光线，如下图所示
12．
【解析】
【分析】
【详解】
解：光传播2L的时间是转1个齿的时间（从齿隙的中心转到相邻齿的中心），转半个齿的时间为
所以光通过AB所用的时间
光速的表达式为
答：测得光速的表达式是。
13．（1）见解析；（2）3.84×105 km
【解析】
【详解】
解：（1）因为声音的传播需要介质，月球和地球之间没有空气，月球上也没有空气，所以超声波不能在太空和月球上传播，就无法测量地球和月球之间的距离。
（2）因为从发射激光开始到接收到反射回的激光共用时2.56 s，所以激光传播到月球的时间为
光传播的速度是v=3×108 m/s，由可得月球和地球间的距离约为
s=vt =3×108 m/s ×1.28s=3.84×108 m=3.84×105 km
答：（1）超声波不能在真空中传播；
（2）月球和地球间的距离约为3.84×105 km。
14．(1)见解析；(2)75°或15°
【解析】
【详解】
解：(1)根据反射定律可知
所以
因为
所以
所以
（同位角相等）
所以
(2)本题分两种情况，如图所示：
如图甲，反射光线与入射光线的夹角为30°，入射角为15°，则平面镜与水平面的夹角为
90°-15°=75°
如图乙，反射光线与入射光线的夹角为150°，入射角为75°，则平面镜与水平面的夹角为
90°-75°=15°
答；(1)见解析；(2)平面镜与水平面所成的度数是15°或75°。
15． 在同一平面内 反射角等于入射角 光路是可逆的
【解析】
【详解】
（1）[1]在探究时，设计一个可转动的“小门”，当小门转动前与面板在同一平面，小门上可观察到反射光线，小门转动后与面板不在同一平面，小门上观察不到反射光线，因此通过前后转动的小门，可以达到探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内的目的。
（2）[2]观察表中反射角和入射角的大小，可以得到在光的反射中，反射角等于入射角。
（3）[3]如果让光线沿纸板逆着BO方向射向镜面，在纸板上可以看到反射光线沿OA方向射出，说明光反射时，光路是可逆的。
16． 粗糙 垂直 不能 不变 不能 在 反射角等于入射角
【解析】
【详解】
（1）[1]在光的反射现象中，硬纸板的作用是显示光的传播路径，需要在纸板的前方各个方向都能看到光的传播路径，所以纸板是粗糙的。
[2]法线是垂直于反射面的直线，入射光线、反射光线和法线在同一纸板平面内，所以纸板应与平面镜垂直。
（2）[3]为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上，应让纸板垂直放置在平面镜上；在实验过程中，若将纸板Q绕ON向后翻折，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时纸板P和纸板Q不在同一平面上，所以在纸板Q上就无法呈现出反射光线了，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
[4]在纸板Q绕ON向后翻折的过程中，入射光线和反射面位置不变，则反射光线的传播方向不变。
（3）[5][6]将纸板向后倾斜一个角度，沿EO方向入射到平面镜的O点时，反射光线与纸板不在同一平面内，但是反射光线、法线、入射光线三线在纸板所在平面外的另一平面内，所以不能在纸板上看到反射光线。
（4）[7]改变入射角大小多次实验后，测出反射角和入射角，可得到的实验结论是：在光的反射现象中，反射角等于入射角。
17． 粗糙 纸板与镜面不垂直 多次改变入射角的度数重复实验
【解析】
【详解】
[1]硬纸板的表面应尽量粗糙，让光线发生漫反射，从不同的角度都能够观察到光线。
[2] 入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在纸板F上没有发现反射光线，其原因可能是纸板与镜面不垂直，反射光线从其他方向射出。
[3] 为了使结论更具有普遍性，可以多次改变入射角的度数重复实验。让实验结果更加准确。
18． 反射 响度
【解析】
【详解】
[1]“池水映明月”指的是月亮经过池水的反射，这属于平面镜成像，是由光的反射形成的。
[2]“不敢高声语，恐惊天上人”指的是说话不敢大声，这句中的“高”指的是声音的响度大。
19． 不合理 应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光
【解析】
【详解】
[1]要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上，可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究。所以结论不合理。
[2]实验中要探究反射光线、入射光线是否在同一平面内，应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光。
20． 60° 减小 90°
【解析】
【详解】
[1]由图可知，光线AO与镜面的夹角为，法线与镜面是垂直的，则入射角为
90°-30°=60°
由于反射角等于入射角，所以反射角为60°。
[2][3]若光线AO绕O点顺时针旋转15°，此时的入射角变为
60°-15°=45°
反射角等于入射角，反射角为45°。反射光线与入射光线的夹角为反射角与入射角的和，反射角和入射角都减小，反射光线与入射光线的夹角也减小。反射光线与入射光线的夹角为
45°+45°=90°
试卷第8页，共8页
