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
、选择题
如图所示是小明春游时在水边看到的美景，图中能正确反映他看到水中“树木”的光路图是(　　)
A． B．
C． D．
如图所示的现象中，属于光的反射现象的是(　　)
A．屏幕上的手影
B．水中筷子变弯折
C．山在水中形成的倒影
D．图片被放大镜放大了
当某同学从远处走向一面穿衣镜时，他在镜中的像的大小及像与人的距离的变化是(　　)
A．像变大，人与像的距离变大
B．像变大，人与像的距离变小
C．像的大小不变，人与像的距离不变
D．像的大小不变，人与像的距离变小
如图的四种情景中，可用光的反射原理解释的是(　　)
A．湖中的倒影
B．水面“折”枝
C．世博会夜空的灯光
D．树荫下形成圆形光斑
一束光从空气射向玻璃，发生了反射和折射，如右图所示，则玻璃在（　　）
A．AC上方 B．AC下方 C．BD左侧 D．BD右侧
下列说法正确的是（　　）
A．日食是由光的折射形成
B．凸透镜成像都是实像
C．人照镜子时，离平面镜越近在平面镜中成像越大
D．水中的月亮到水面的距离等于天上的月亮到水面的距离
如图所示，当玻璃杯中没有水时，在A处发出一束光，在杯壁上的B处形成一个光斑。在不考虑杯壁对光的反射的条件下，当往杯中加水时，下列说法正确的是(　　)
A．当水面至CD时，光斑仍在B处
B．当水面至EF时，光斑仍在B处
C．当水面至CD时，光斑移至B的上方
D．当水面至EF时，光斑移至B的上方
用激光笔沿图中所示的PO方向照射，一定能照射到尚未移动的小鱼或小鸟的是（　　）
A． B． C． D．
光学实验课时，小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上会出现一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是(　　)
A．地面吸收了所有的光 B．墙壁对光发生了漫反射
C．地面对光发生了漫反射 D．墙壁对光发生了镜面反射
视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5m，如图所示视力表与平面镜的距离是3m。为满足测量要求，人与平面镜的距离应为(　　)
A．1m B．1.5m C．2m D．2.5m
、填空题
根据所学知识，完成下面题目：
（1）小明用如图所示的装置探究“光反射时的规律”，并得出了“在反射时，入射角等于反射角”的结论，同组同学告诉他结论不正确，你认为正确的结论应该是：　 　；实验中，如果让光沿BO方向入射到镜面，那么反射光会沿OA方向射出，这说明，在反射现象中，　 　；
（2）完成上面实验后，他又和同组同学一起探究“平面镜成像特点”，为了确定像的位置，小明建议大家用　 　代替平面镜，找到像以后，他又在像的位置放了一个白色的光屏，光屏上　 　（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像。当改变点燃的蜡烛的位置时，像的大小　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
图甲是传统激光斜射式光电鼠标简化光路，这种鼠标在紧贴其底部的反射面1上反射时，反射光线能被感应器接收到，鼠标能正常工作，但在距离稍远的反射面2上就会失灵。图乙是一种采用“针光技术”的光电鼠标简化光路（为方便读图，与反射面垂直的两条光线特意略错开），这种鼠标光在反射面1和反射面2上反射时都能正常工作。
（1）图甲中，光线经反射面2反射时，鼠标会失灵，原因是　 　。
（2）图乙中，反射面上的光线入射角是　 　度。
小芸同学用一支新买的激光笔照射水平的水面，在竖直白墙上出现了两个红色光点A和B，如图所示。现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A'处，应使入射光线MO绕着O点沿　 　(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动；现保持入射点O的位置不变，欲使光点B下移至B'处，应使入射光线MO绕着O点沿　 　(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
、实验题
为了寻找光的色散现象产生的原因，某同学进行了如下探究：选用不同颜色的光(红光、黄光和紫光)，分别以不同的入射角i从空气射入玻璃砖中(如图所示)，测出折射光线对应的折射角r，结果如下表。
　 红光光源 黄光光源 紫光光源
实验序号 入射角i(度) 折射角r(度) 入射角i (度) 折射角r(度) 入射角i (度) 折射角r(度)
1 25 16.4 25 15.7 25 15.1
2 50 30.7 50 29.4 50 28.2
3 75 40.1 75 38.3 75 36.6
试回答：
（1）为了顺利完成本探究，入射角i的角度不能等于　 　。
（2）比较实验数据，得出规律：
①同种颜色的光从空气斜射入玻璃砖时，折射角小于入射角；且随着入射角的增大，折射角　 　。
②光的色散现象产生的原因是：在同一种物质中， 不同色光的折射率不同。
（3）应用规律：如图，是黄光斜射入玻璃砖的折射光路图。请判断如果红光同样沿着如图角度入射，那么折射光线最后会射到　 　(选填 “P点”“P点的左侧”或“P点的右侧”)
、解答题
如图所示，在平静的湖边有一盏路灯标记为S，潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S'。
⑴请画出水下E处的人看到路灯S的入射光线。
⑵作出该入射光线的反射光线。
⑶根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A．
2.5光的反射和折射答案解析
、选择题
B
【解析】根据平面镜成像的原理分析判断。
【解答】水边的树木发出的光线在水面发生反射，当反射光线射入我们的眼睛后，我们再沿反方向望回去，会看到成在水中树木正立、等大的虚像。
故B正确，而A．C、D错误。
故选B。
C
【解析】根据各选项给出的光现象来判断属于光的哪种现象（光的直线传播、光的反射、光的折射）。
【解答】A．屏幕上的手影是光沿直线传播形成的，故A不符合题意；
B、水中筷子变弯折是由光的折射形成的，故B不符合题意；
C、山在水中形成的倒影是由光的反射形成的，故C符合题意；
D：图片被放大镜放大了是凸透镜成虚像，是由光的折射形成的，故D不符合题意。
故答案为：C。
D
【解析】根据平面镜成像的特点可知：像和物的大小总是相等的，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。
【解答】人在平面镜中的像的大小与人等大，所以无论怎样走动，像的大小不变；
当人走近镜子时，他距镜子的距离减小，所以他的像与镜子距离也减小，因此像与人的距离变小；
故答案为：D
A
【解析】光在传播过程中遇到不透明的物体时，不会停止传播，而是改变传播方向在原来介质继续传播，这种现象叫光的反射。
【解答】A．湖岸边上的景物发出的光线射到水面上，经过反射再次在空气中传播。眼睛接收到这些反射光线后会看到水里景物所成的虚像，这就是“倒影”，故A符合题意；
B.在水面以下的枝条发出的光线到达水面时发生折射，眼睛接收到折射光线后会在水里看到它的像，只是改变了位置，所以看似“弯折”了，故B不合题意；
C.世博会夜空的灯光，是由于光沿直线传播形成的，故C不合题意；
D.树荫下形成的圆形光斑，是由光沿直线传播形成的小孔成像现象，故D不合题意。
故选A．
A
【解析】（1）在光的反射现象中，反射角等于入射角，据此判断入射和反射光线；
（2）折射光线和入射光线分居在法线两侧；
（3）当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角。
【解答】如下图所示：
∠DOG=90°-∠COG=90°-25°=65°；
因为∠EOD=65°，
所以∠EOD=∠DOG；
那么二者应为入射角和反射角；
因此OF为折射光线；
因为折射光线和入射光线在法线的两侧，
所以EO为入射光线；
根据折射规律可知，因为∠BOF<∠EOD，所以光线从空气射入玻璃里，
那么AC上方为玻璃。
故选A．
D
【解析】【解答】解：A．影子的形成、日食和月食都是由于光的直线传播形成的，故A错误；
B、由凸透镜成像的规律可知，当u＜f时，成正立、放大的虚像，故B错误；
C、由平面镜成像的规律可知，像与物体大小相等，故C错误；
D、水面相当于平面镜，像与物体到镜面的距离相等，即水中的月亮到水面的距离等于天上的月亮到水面的距离，故D正确．
故选D．
（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
（2）凸透镜成像的规律：u＞2f时，成倒立、缩小的实像，当u=2f时，成倒立、等大的实像，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，当u＜f时，成正立、放大的虚像；
（3）物体在平面镜里成的像是正立的虚像，与物体大小相同、连线与镜面垂直、到镜面的距离相等、左右相反．
B
【解析】光从水中射入空气中时，折射角大于入射角，则当水面到达CD时，如下图所示：
此时光斑的位置再B的下方，故A．C错误；
当水面到达EF时，光始终在水中沿直线传播，不会发生折射，因此光斑的位置再次回到B处，故B
正确，D错误。 故选B。
C
【解析】【解答】解：A．折射光线向靠近法线方向编折，而鱼在远离法线的位置，所以照不到，故A错误；
B、折射光线与入射光线分居在法线两侧，而鱼和入射光线在法线同侧，所以照不到，故B错误；
C、反射角等于入射角，鸟正好在反射光线经过的位置，所以能照到，故C正确；
D、反射角等于入射角，鸟不在反射光线经过的位置，所以照不到，故D错误．
故选：C．
（1）光从空气中斜射入水中时发生折射，折射光线向靠近法线方向偏折，折射光线与入射光线分居法线两侧；
（2）光照到平面镜上发生反射，反射角等于入射角．
B
【解析】平行光线射到光滑平整的表面上时，反射光线也是平行的，这就是镜面反射；如果射到凸凹不平的表面上时，反射光线射向四面八方，此时为漫反射，据此分析判断。
【解答】粗糙的墙壁上对光发生漫反射，肯定会有部分光线射入我们的眼睛。而光在光滑的地面上发生镜面反射，此时反射光线不能射入我们的眼睛，因此看起来会比较暗，故B正确，而A．C、D错误。
故选B。
C
【解析】根据平面镜成像的对称性分析解答。
【解答】如下图所示：
根据平面镜成像的对称性可知，视力表在平面镜中所成的像距离平面镜为3m，而被测的人距离这个像的距离是5m，因此人与平面镜的距离应为：5m-3m=2m。
、填空题
（1）在反射时，反射角等于入射角；光路是可逆的
（2）玻璃板；不能；不变
【解析】平面镜成像的特点是：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等、左右相反，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等。简记为：正立、等大、对称、虚像。
【解答】（1）因为先有入射角，才有反射角，所以“光反射时的规律”，结论应该是：在反射时，反射角等于入射角；实验中，原来AO是入射光线，OB是反射光线，如果让光沿BO方向入射到镜面，那么光会沿OA方向射出，这说明在反射现象中，光路是可逆的。
（2） 用玻璃板代替平面镜，主要利用玻璃板透明的特点是，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；由于平面镜所成的是虚像，所以移去蜡烛B并在其所在的位置上放一个光屏，光屏上不能呈现蜡烛的像。平面镜所成的像与物体等大，将蜡烛逐渐远离玻璃板时，蜡烛大小不变， 所以蜡烛的像大小也不变。
故答案为：（1）在反射时，反射角等于入射角；光路是可逆的
（2）玻璃板；不能；不变
（1）反射光线不能被感应器接收（合理即可）
（2）0
【解析】（1）根据光的反射定律做出光线在反射面2上的反射光线，说明是否会经过感应器即可；
（2）入射角是入射光线和法线的夹角。
【解答】（1）如下图所示：
据上图可知，光线经过反射面2后，反射光线不能被感应器接收到，因此鼠标会失灵；
（2）图乙中，反射光线与反射面垂直，即与法线重合，因此入射角是0度。
顺时针；逆时针
【解析】根据光的反射定律和折射规律分析解答。
【解答】（1）根据图片可知，光点A向下移动到A'时，相当于反射角增大。根据“反射角等于入射角”可知，此时入射角也要增大，即入射光线绕着O顺时针方向转动。
（2）根据图片可知，光点B下移到B'时，折射角减小。根据“折射角随入射角的减小而减小”可知，此时入射角也要减小，即入射光线MO绕着O点沿逆时针方向转动。
、实验题
（1）0度
（2）随之增大
（3）P点的左侧
【解析】（1）当光垂直界面入射时，传播方向不发生改变，即不会发生光的折射；
（2）①根据表格中红色光源的三组数据对比分析。
（3）比较玻璃砖对红光和黄光的偏折程度的大小即可。
【解答】（1）为了顺利完成本实验，入射光线不能与分界面垂直，即入射角i的角度不能等于0°。
（2）①根据表格中红光光源的三组数据可知，随着入射角的增大，折射角随之增大。
（3）根据表格可知，当红光和黄光以相同的入射角射入玻璃砖时，红光的折射角大于黄光的折射角，则折射光线最后会射到P点的左侧，如下图所示：
、解答题
解：如图所示：
【解析】（1）入射光线就是从物体发出的射向镜面的光线；
（2）根据光的反射定律画出反射光线；
（3）根据平面镜成像的对称性画出路灯在水面中所成的像。
【解答】（1）S为发光点，将S与入射点连接得到入射光线；
（2）根据“反射角等于入射角”的规律，在法线左侧找到反射光线的位置；
（3）通过S点作水面的垂线，在这条直线上水面以下根据“物像等距”找到像点A的位置，如下图所示：
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