2.5 光的反射和折射 同步练习（含解析）

2.5 光的反射和折射
一、选择题
1．下列常见的光现象中，属于光的折射现象的是（　　）
A．①②
B．①④
C．①③
D．②④
2．抬头看看你前方的黑板吧，咱们教室里的玻璃黑板是用磨砂玻璃做成的，这是因为玻璃经磨砂以后（　　）
A．成虚像的性能好，黑板上的字可以看得更清楚
B．漫反射性能好，每个座位上的学生都能看到黑板上的字
C．镜面反射性能好，反射光线较强，看得更清楚
D．视野较大可以增大每个学生的视觉范围
3．雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水，下列判断正确的是（　　）
A．背着月亮走，地上亮处是积水
B．迎着月亮走，地上暗处是积水
C．迎着月亮走，地上亮处是积水
D．无论迎着、背着月光走，地上亮处都是积水
4．标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示，向碗中加水至虚线处，观察到如图2所示场景，此时看到筷子上的甲点或乙点，光的传播路径正确的是（　　）
B．
C．D．
5．如图是研究光的反射定律的实验装置，为了研究反射角与入射角之间的关系，实验时应进行的操作是（　　）
A．沿ON前后转动板E B．沿ON前后转动板F
C．重新换一块平面镜重复实验 D．改变光线AO与ON的夹角
6．在杭州太子湾公园里，小徐将照相机镜头对准一株绿叶蓝花的郁金香，为追求某种艺术效果他想拍摄一组黑叶黑花的照片，则小徐选择的滤色镜的颜色（ ）
A．无色 B．绿色 C．红色 D．蓝色
7．关于光现象，下列说法正确的是（　　）
A．遥控器发出的红外线在空气中可以沿任意曲线传播
B．自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
C．开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播
D．岸边景物在水中形成倒影，属于光的折射现象
8．如图，一束光与镜面成30°角入射，以垂直纸面的直线为轴绕O点转动平面镜，使反射光线跟入射光线恰好垂直，则镜面应（ ）
A．顺时针转动30° B．逆时针转动30° C．顺时针转动15° D．逆时针转动15°
9．为了探究平面镜成像特点，小明准备了图甲所示的实验器材并进行实验，以下说法中错误的是（ ）
A．为了便于找到像的位置，实验时应该选择器材G
B．为了比较像与物的大小关系，应选BC两支蜡烛
C．坐在任意位置的同学都可以看到蜡烛在平面镜中的像
D．从平面镜中看到墙上钟的像如图乙所示，这时的时间是10∶35
10．如图所示，把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，则从正上方沿图中虚线（中心线）方向往下看中心线对准的文字（　　）
A．A和B中看到的都比实际的高
B．A中看到的比实际的高，B中看到的比实际的低
C．A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高
D．A和B看到的都与实际一样高
11．在探究平面镜成像特点的时候，老师把一块平面镜MN竖立在讲台上。如图，A点的同学看到自己的像在点，B点的同学看到自己的像在点，A点的同学通过平面镜看到B点同学的像应该在（　　）
A．A点 B．B点 C．点 D．点
12．如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，下列说法正确的是（ ）
A．OB是折射光线 B．AO是反射光线
C．反射角是60° D．空气在的下侧
13．如图，室外有阳光时，在盛有水的脸盆里斜放着一块小平面镜，调整镜子到一定角度，可在纸板上观察到七色的光。下列对此实验分析错误的是（　　）
A．本实验中斜放的镜子相当于三棱镜 B．本实验既有光的折射又有光的反射
C．本实验能说明太阳光是一种复色光 D．本实验中可用白墙代替纸板承接光
14．如图，若猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半并分别向两侧平移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子（ ）
A．都不能成像 B．各成半个像，合起来成一个完整的像
C．都成完整的像，且两个像在同一位置 D．都成完整的像，且两个像在不同位置
二、填空题
15．如图所示，一只烧杯中装有半杯水，放在水平木板上，一束光线竖直向下照在水面上，入射角为______；若在端下方垫一个小木块，使木板倾斜一个小角度，则此时折射角大小______（填“不变”“增大”或“减小”）
16．小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B。若保持入射点不变，欲使A点上移至，应使入射光线绕着入射点沿______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；若保持入射光线不变，欲使B点下移至，应使水面______（选填“上升”或“下降”），在水面变化过程中，折射角______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
17．有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光打到光电屏（将光信号转化为电信号进行处理）上来显示液面高度。如图所示，与液面夹角为45°的光束经液面反射后在光屏上形成光点S1，一段时间后光点由S1移到S2时，且S1S2的距离为4cm，则该液面______（选填“上升”、或“下降”）。
18．如图，MN为平面镜，A为发光点。眼睛放在B处，可以从平面镜中看到A的像。现要在平面镜上贴一张狭窄的纸条，挡住A经平面镜反射到B的光线，使在B处的眼睛无法从平面镜中看到A，这个纸条应贴在平面镜的哪个位置？请通过作图找到这个位置，并在该位置处标上字母P。
19．如图所示，一只小鸟站在水中，它看到自己在水中的像是由于光的______形成的。它看到自己的腿在水中的部分是______（填“变长”或“变短”）了。若小鸟的高度是0.8m，头部和对应水中像的距离是1.2m，那么水的深度为______m。
20．（1）我国古书《梦溪笔谈》中记载：行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能较早听到夜袭的敌人的马蹄声，其原因是___________能够传声，且比空气传声的速度___________。
（2）小明今年身高1.8m，早上照镜子时发现，自己离镜子越远，像越小。当他离镜子1m时，镜子里的他高___________m，镜子里的他和真实的他相距_______m。
（3）如果你能看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队列就排直了，这可以用___________来解释。小聪通过镜子看见小猫在吃鱼，小猫也通过镜子发现了小聪，这个现象说明了___________。
21．画出图中的三角形ABC在平面镜中所成的像。
三、探究题
22．利用如图装置进行探究光的反射规律实验
（1）让一束光贴着纸板 A 沿 EO 方向射向镜面，在纸板上可看到光线沿OF 方向射出。当让光线沿着___________方向入射，发现反射光线沿着 OE方向射出，说明光在反射时光路是________的。
（2）实验中，从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于_________反射。
23．如图装置可用于探究光的反射定律。该装置由一个透明塑料外壳构成，外壳上标有度数，内置一个水平放置的平面镜。向装置内充入烟雾，调整激光a始终与平面镜垂直。然后将激光b沿BO方向射入，观察到反射光线沿OC射出。
（1）激光a模拟的是____________。
（2）实验开始前需在装置中充入烟雾目的是____________。
（3）为进一步验证光路是可逆的，请在上述实验基础上，简要写出实验操作和预计现象。_____________。
24．在学习了“光的折射”相关知识后，小明为了进一步探究：人在液体上方不同角度观察液体中同一物体所成像的位置是否发生变化，他利用透明水槽、白色硬纸板、橡皮泥板、激光笔等器材按如图所示装置进行如下实验：
①在水槽底部的顶点位置S处放置一激光笔，并向水槽内加入一定量的清水。
②打开激光笔，让激光沿着硬纸板传播，并调整激光笔与水平面之间的夹角，使折射光线对准水面上方人眼的位置E点。
③用铅笔沿着方向伸入水面以下并戳中橡皮泥板，记录凹陷点为A，即为此时人在点所看到的激光笔。
④重复步骤②③，使激光笔分别射中水面上方的、点，并记录橡皮泥板上的凹陷点分别为B、C。
③倒掉水，用刻度尺分别测量点S与檬皮泥板上的凹陷点A、B、C之间的距离为、、s3。
（1）实验中，小明让激光沿着硬纸板传播的目的是___________。
（2）若人的视线与液面的夹角越小，观察到物体所成像的位置越浅。则实验中所测量的s1、s2、s3的大小关系应为___________。
（3）为了使实验结论更具普遍性，则小明还应进一步增加怎样的实验？___________
25．小敏同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再选取两段完全相同的蜡烛和，点燃玻璃板前的蜡烛，进行观察，如图所示，在此实验中：
（1）选用器材有玻璃板、火柴、光屏（白纸）、蜡烛、刻度尺，小敏选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是___________。
（2）移去后面的蜡烛，并在其所在位置上放一光屏（白纸），则光屏上___________（“能”或“不能”）承接到蜡烛烛焰的像。
（3）小敏将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像___________（填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）如图所示，魔术师利用了平面镜成像规律，创造了“空间旋转”、“飞天仙女”等节目，当演员躺在转盘上做各种动作时，观众所看到的悬在空中做优美动作的演员，只不过是躺在转盘上的演员在平面镜里的像，当然事先要在转盘前安装挡板，使观众看不到转盘及演员，如图所示，如演员横躺在转盘上，当演员的头在左侧，观众可看到演员的像是___________（填“正立”、“倒立”“横躺”）的。
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参考答案
1．C
【详解】
①海市蜃楼是光的折射现象形成的；
②日食是光的直线传播形成的；
③筷子上折是光的折射现象形成的；
④鸭子的倒影是光的反射现象形成的。
则属于折射现象的是①③。
故选C。
2．B
【详解】
ABC．玻璃经磨砂以后表面变得粗糙，减弱了镜面反射，使成像性能减弱，能增强了漫反射，使射向玻璃的光向各个方向反射，使每个座位上的学生都能看到黑板上的字，故B符合题意，AC不符合题意；
D．磨砂玻璃是平面，不能起到增大视野的作用。故D不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】
A．当人背着月光走时，水面发生的镜面反射，没有光进入人的眼睛，所以水面看起来较暗，而地面反射的是漫反射，总有一部分光进入人的眼睛，所以看起来较亮，故A错误；
BCD．当人迎着月光走时，水面发生的镜面反射能够使更多的光进入人的眼睛，所以水面看起来较亮，而地面发生的是漫反射，光射向各个方向，进入人眼睛的光较少，所以地面看起来较暗，故C正确，BD错误。
故选C。
4．D
【详解】
光线是由筷子反射的，所以光线的传播方向从水中到眼睛，空气中折射角大于水中的入射角。
故选D。
5．D
【详解】
为了研究反射角与入射角之间的关系，应改变入射角大小，观察反射角的大小随入射角大小的变化。所以，实验时应改变入射光线AO与法线ON的夹角，观察反射光线OB与法线ON的夹角的变化，从而得出结论。
故选D。
6．C
【分析】
透明物体的颜色由它透过的色光决定，透明物体只能透过与它颜色相同的色光，吸收与它颜色不同的色光。
【详解】
A．滤色镜如果是无色的，所有色光都能通过，所以得到的照片是绿叶蓝花的郁金香，A错误。
B．滤色镜如果是绿色的，绿光能够通过，蓝光不能通过，所以得到的照片是绿叶黑花的郁金香，B错误。
C．滤色镜如果是红色的，绿光和蓝光都不能通过，所以得到的照片是黑叶黑花的郁金香，C正确。
D．滤色镜如果是蓝色的，绿光不能通过，蓝光能够通过，所以得到的照片是黑叶蓝花的郁金香，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A.红外线是一种看不见的光，它也遵循光的直线传播和反射规律，故A错误。
B.自行车的尾灯是利用了光的反射来引起后方车辆司机注意的，故B错误。
C.开凿隧道用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，是利用光沿直线传播，故C正确。
D.岸边景物在水中形成倒影，属于光的反射现象，水面相当于平面镜，可以看成平面镜成像，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
当反射光线与入射光线垂直时，夹角为90°，则入射角等于反射角等于45°，则入射光线与镜面夹角应为45°，故应将镜面逆时针旋转15°即可，故选D。
9．C
【详解】
A．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。因此实验时，小明应选G作为平面镜。故A正确，不符合题意；
B．实验中选择相同的BC两个蜡烛，其中一支点燃，是为了便于比较物像大小关系，故B正确，不符合题意；
C．根据平面镜成像的原理，知道是由于光的反射形成的，我们看到了像是因为看到了由镜面反射的反射光线，而像就在反射光线的反向延长线上，在平面镜的后面看不到像，故C错误，符合题意；
D．根据镜面对称的性质，在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒，且关于镜面对称，分析可得：图中显示的时间10∶35，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．C
【详解】
从半球形玻璃砖B正上方沿图中虚线（中心线）方向往下看中心线对准的文字，字反射的光进入玻璃时都经过球心，沿法线传播，光的传播方向不变，光线的反向延长线的交点仍在字处，位置不变；但正方体玻璃砖A下的字反射的光除垂线那条外，都是斜射入玻璃砖中，在界面处会折射，折射光线反向延长线的交点就是字的像，比字的位置高。即：A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高。
故选C。
11．D
【详解】
由平面镜成像特点可知：B点的同学的像与本人大小相同，像到平面镜的距离与本人到平面镜的距离相等，像与本人相对于平面镜对称，所以看到自己的像在点，因为像的位置和观看者角度没有关系，所以A点同学通过平面镜看到B点同学的像还是应该在点。
故选D。
12．C
【详解】
由图可知，水平方向是MM′，竖直方向是NN′
∠M′OA=∠MOB=30°
则
∠N′OA=∠N′OB=90°-30°=60°
根据光的反射定律可知，这两个角一个是入射角，一个是反射角，所以NN′是法线，MM′是界面；根据折射光线和入射光线分居法线两侧，可判断AO为入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线；根据光由空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，可知∠N′OA是入射角，∠N′OB是反射角，∠NOC是折射角，由∠NOC小于∠N′OA，可知空气在MM′上侧，玻璃在MM′下侧；综上所述，C正确，ABD错误。
故选C。
13．A
【详解】
A．本实验中斜放的镜子上方的水相当于三棱镜，故A错误符合题意。
B．本实验，太阳光从空气射入水，发生光的折射，折射光线在平面镜上又发生光的反射，故B正确不合题意。
C． 本实验能说明太阳光是一种复色光，故C正确不合题意。
D．本实验中可用白墙代替纸板承接光，故D正确不合题意。
故选A。
14．C
【详解】
平面镜成像的特点是：像与物到平面镜的距离相等；像与物的大小相等；像与物关于镜面对称，故当MN分开后，猫在两个镜子上都成完整的像，且两个像在同一位置。
故选C。
15．0° 不变
【详解】
[1]一束光线竖直向下照在水面上，入射光线与水面垂直，法线与水面垂直，入射角为0°。
[2]在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，但水面总是水平的，所以入射光线与水面垂直，故反射光线和折射光线的方向都不变，折射角大小不变。
16．逆时针 上升 不变
【详解】
[1]当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角；如图所示
现保持入射点的位置不变，欲使光点A上移至A′处，则反射光线靠近法线，反射角减小，根据反射角等于入射角，则入射角也需减小，故使入射光线绕着O点沿逆时针方向转动。
[2][3]在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射角也不发生改变，因此过B′点做OB的平行线即为光点下移的折射光线，如图所示
显然入射光线不变，欲使B点下移至B′，水面需上升。
17．下降
【详解】
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，故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示：
由图可知，当光电屏上的点由S1移到S2时，则表明液面从AB下降到CD。
18．
【详解】
作出A的像点A′，连接A′B，与平面镜交于一点P，则遮住这个入射点，眼睛就看不到A在平面镜中的像了；如下图所示：
19．反射 变短 0.2
【详解】
[1]鸟看见水中的像，是平面镜成像形成的，原理是光的反射。
[2]鸟的一部分腿在水中，水中腿的反射光线，从水中进入空气中发生折射现象，进入鸟的眼睛，看见时会觉得变短。
[3]根据平面镜成像特点可知，平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等，可以得到鸟的头到水面的距离，为头部和对应水中像的距离1.2m的一半，即0.6m，鸟在水面上的高度为0.6m，鸟高0.8m，鸟腿在水中的高度为0.2m，也就是水的深度。
20．固体 快 1.8m 2 光沿直线传播 反射光路是可逆的
【详解】
（1）[1][2]士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，因为固体能够传声，且固体传声比液体和气体更快，则能较早听到夜袭的敌人的马蹄声。
（2）[3][4]平面镜成像是正立等大的虚像，且物与像关于平面镜对称，故镜子里的他高1.8m，当他离镜子1m时，镜子里的像距离镜子也为1m，则镜子里的他和真实的他相距2m。
（3）[5]光在同种均匀介质中沿直线传播，由于人不透光，则当看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队列就排直了。
[6]小聪通过镜子看见小猫在吃鱼，小猫也通过镜子发现了小聪，说明在反射中光路是可逆的。
21．
【详解】
作出端点A、B、C关于平面镜的对称点A′、B′、C′，用虚线连接A′B′、B′C′、A′C′即为物体ABC的像，如图所示：
22．FO 可逆 漫
【详解】
（1）光在反射时光路是可逆的。因此当让光线沿着FO入射，发现反射光线沿着 OE方向射出。
（2）实验中，从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于漫反射。
23．法线 使光路明显 详见解析
【详解】
（1）[1]由图可知，激光a始终与平面镜垂直，则激光a模拟的是法线。
（2）[2]实验开始前需在装置中充入烟雾目的是使光路明显。
（3）[3]将激光b沿CO方向射入，观察到反射光线沿OB方向射出，说明在反射现象中，光路可逆。
24．将光的传播路径呈现在硬纸板上，便于观察和记录像的位置 s1＜s2＜s3 见解析
【详解】
（1）[1]实验中，让激光沿着硬纸板传播，将光的传播路径呈现在硬纸板上，便于观察和记录像的位置。
（2）[2]若人的视线与液面的夹角越小，观察到物体所成像的位置越浅，即像到液体的深度h变小，根据像到容器底部的距离s和像到液面的深度h之和正好等于液面的高度，且液面的深度保持不变可知，对应的像到容器底部的距离会增大，即
s1＜s2＜s3
（3）[3]为了使实验结论更具普遍性，将水槽中的水更换为其它种类的液体重复上述实验。
25．便于找到像的位置 不能 不变 正立
【详解】
（1）[1]探究平面镜成像的特点实验中，用玻璃板代替镜子进行实验，不但能看到玻璃板中的像，还能看到玻璃板后面的蜡烛B，使蜡烛B与前面蜡烛的像重合，则蜡烛B的位置就是前面蜡烛的像的位置。若用镜子做实验，则无法找到像的位置。故选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是便于找到像的位置。
（2）[2]平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故光屏上不能承接到蜡烛烛焰的像。
（3）[3]平面镜所成的像的大小与物体等大，所以，将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像大小不变。
（4）[4]图中镜子与水平面夹角为45°，如演员横躺在转盘上，当演员的头在左侧，根据平面镜成像特点，作出此时演员在镜中的像，如下图：
故观众可看到演员的像是正立的。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页