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2.5光的反射和折射
一、选择题
1.下列现象中由光的折射形成的是( )
A.树荫下的光斑 B.“折断”的铅笔
C.镜中的像 D.日食
2.一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直,则原来的入射角是( )
A.15° B.25° C.30° D.35°
3.一束光垂直射向平面镜,发生反射时,入射角和反射角大小分别为 ( )
A.90°,90° B.0°,0° C.90°,0° D.0°,90°
4.如图是小科在公园看到的美景,下图能正确反映他看到水中“树木”的光路图是( )
A. B.
C. D.
5.下列关于镜面反射和漫反射的说法中,错误的是( )
A.镜面反射看上去总比漫反射亮
B.光照到光滑平整的物体表面时就会发生镜面反射
C.形成漫反射的光线都遵守光的反射定律
D.我们能从不同方向看到本身不发光的物体就是由于物体发生了漫反射
6.下列有关光现象的说法正确的是( )
A.夜间从路灯下走过,影子先变长后变短
B.雨后的夜晚,迎着月光走,地面上有水的地方比其他地方暗
C.平面镜是利用光的反射原理成像的
D.光穿过大气层时沿直线传播
7.如图所示,有一平面镜与水平面成45°角倾斜放置,有一小球位于平面镜的左侧,为使小球在镜中的像竖直向上运动,应使小球( )
A.竖直向上运动 B.水平向左运动
C.竖直向下运动 D.水平向右运动
8.如图所示,正确的平面镜成像图是( )
A. B.
C. D.
9.周末,小宁一家到日湖边游玩。妈妈拍照时,小宁正在欣赏美景:对岸树木的倒影、水中的鱼“影”.时地面上留下了他的身影,关于“影”的形成原理,下列说法不正确的是( )
A.妈妈的摄“影”一光 的折射
B.树木的倒“影”一光的反射
C.水中的鱼“影”一光的反射
D.小宁的身“影”—光的直线传播
10.如图的四种情景,属于光的折射现象的是( )
A.手影 B.斑马倒影
C.水面“折”枝 D.日全食
11.能正确表示光从室外透过窗户玻璃进入室内传播的光路图是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
12.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中入射光线是 (用字母表示),折射角等于 ,其中分界面的右侧是 (填“玻璃”或“空气”)。
13.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射的现象,其中折射光是 (用字母表示,注意字母的书写顺序),反射角等于 度。
14.在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束人射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示);接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。
(1)要实现探究目标,他们应选择图乙中的 (填字母)两图进行实验,这样选择的目的是 。
(2)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时, 对光的偏折本领较大。
15.小华在一家商场通过光亮的瓷砖地面看到了挂在天花板上的吊灯,她看到的其实是吊灯的 (填“虚”或“实”)像,如果吊灯到地面的距离是6 m,则像到地面的距离为 。小华发现通过地毯就看不到吊灯的像,这是因为光照射到地毯时发生了 (填“镜面”或“漫”)反射。
16.小军同学身高1.6m,当他站在平面镜前1m处时,以0.5m/s的速度远离平面镜运动4s,他的像到平面镜的距离为 m,像大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.如图甲是一种安装在酒店里的双面镜子。一面是普通平面镜,另一面是凹面镜。图乙、丙分别是人站在镜面前相同位置时,使用不同镜面所成的像。
(1)乙图中的镜子为 面镜;
(2)由图可知,人站在镜面前相同位置, 面镜的视野范围大(填“平”或“凹”)。
18.汽车驾驶室旁的观后镜是 镜,从镜中观察到的范围比从大小相同的平面镜中所观察到的范围要 。(填“大”或“小”)
19.白光经过三棱镜后,会在棱镜另一侧的光屏上出现一条彩色光带,其光路示意图如甲所示。现有一束红光AB射到长方体玻璃砖上,入射角为α,折射角为β红,从玻璃砖中出来的光线为CD,CD的反向延长线与AB相距h红,如图乙所示。若把红光改为紫光,保持入射角a不变,则β红 β紫;h红 h紫(填“>”、“<”或“=”)。
20.光的折射:光从一种介质 到另一种介质时,它的传播方向会发生 ,这种现象叫做光的折射。
21.一束激光从某种玻璃中射向空气(如图1所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到引41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角.当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)当光从空气射向玻璃, (填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(2)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图2所示),请在图中完成这束入射光的光路图
三、解答题
22.在图中画出反射光线的入射光线,并仅标出入射角的大小。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射规律
【解析】【分析】 光的直射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象。
【解答】AD均为光的直线传播的现象,C为反射,B为光的折射。
故答案为:B
2.【答案】B
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】根据光的反射中“反射角等于入射角”分析判断。
【解答】在光的反射现象中,反射角等于入射角,那么后来的入射角为:90°÷2=45°。现在的入射角比原来的入射角大20°,则原来的入射角为:45°-20°=25°。
故选B。
3.【答案】B
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】根据入射角和反射角的定义解答。
【解答】一束光垂直射向平面镜,此时入射光线与法线重合,则入射角为0°。根据“反射角等于入射角”可知,此时反射角为0°。
故选B。
4.【答案】B
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【分析】根据平面镜成像的原理分析判断。
【解答】树木发出的光线,在平静的水面上发生反射,这些反射光线射入我们的眼睛,于是我们看到水中树木的虚像,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】A
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【分析】(1)镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律;
(2)镜面反射后的光线射向同一方向 , 在这一方向上的光线很强 , 其他方向上几乎没有反射光线;
(3)漫反射时反射光线射向各个方向 , 所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体。
【解答】A、B、光照到光滑平整的物体表面时就会发生镜面反射镜面反射后的光线射向同一方向 , 在这一方向上的光线很强 , 其他方向上几乎没有反射光线,A错误,符合题意,B正确,不合题意;
C、镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,C正确,不合题意;
D、我们能从不同方向看到本身不发光的物体就是由于物体发生了漫反射,光线可以从不同方向入射到人眼中,D正确,不合题意。
故答案为:A。
6.【答案】C
【知识点】光的直线传播及应用;镜面反射与漫反射
【解析】【分析】(1)根据光沿直线传播的知识判断;
(2)根据漫反射和镜面反射的知识判断;
(3)根据平面镜的成像原理判断;
(4)根据光沿直线传播的条件判断。
【解答】A.影子的长度取决于灯光与地面的夹角,即夹角越大,影子越短。夜间从路灯下走过,路灯灯光与地面的夹角先增大后减小,因此影子先变短后变长,故A错误;
B.月光在水面发生镜面反射,反射光在一定范围内;月光在路面上发生漫反射,反射光线射向四面八方。当迎着月亮走时,水面的反射光线能够射入眼睛,因此感觉水面很亮;地面反射的光线比较微弱,因此感觉比较暗,故B错误;
C.物体在平面镜中所成的像,是所有反射光线反向延长线的交点,故C正确;
D.大气层并不均匀,因此光穿越大气层时沿曲线传播,故D错误。
故选C。
7.【答案】B
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性分析判断。
【解答】物体在平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称。平面镜与水平面成45°角倾斜放置,小球在镜中的像竖直向上运动,即与镜面成45°,那么小球运动方向也与平面镜成45°,即沿水平方向向左运动。
故选B。
8.【答案】C
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】本题考查平面镜成像的特点:像与物一定关于平面镜对称,像与物连线与镜面垂直,到镜面的距离相等,大小相等,左右互换。根据平面镜成像的特点,可知像与物是关于平面镜成轴对称的,根据这一特点来判断。
【解答】把像与物上对应的点连接,符合平面镜成像特点的应该是:连线与镜面垂直,对应点到镜面的距离相等,根据这两条判断出选项C正确;
故选C
9.【答案】C
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射规律
【解析】【分析】本题考查的知识点为光的反射,光的折射,光的直线传播等现象
【解答】A.照相机拍照属于光的直射;
B.树木在水中的倒影属于反射;
C.水中的鱼影属于折射;
D.影子的形成是光的直线传播形成的结果;
故答案为:C
10.【答案】C
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】分析各个选项中包含的光学原理即可。
【解答】A.手影,属于光沿直线传播形成,故A不合题意;
B.斑马倒影,属于光的反射形成的虚像,故B不合题意;
C.水面“折”枝,属于光的折射现象,故C符合题意;
D.日全食,属于光沿直线传播形成的,故D不合题意。
故选C。
11.【答案】A
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】根据光的折射规律判断。
【解答】光从室外的空气射入玻璃时,折射角小于入射角;当光从玻璃射入室内的空气时,折射角大于入射角,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.【答案】EO;45°;空气
【知识点】光的反射;光的折射规律
【解析】【分析】光的反射指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象;是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象。
【解答】由于角EOC等于角FOE,故EO和FO其中有一条为入射光线,有一条为反射光线,又由于入射光线和折射光线位法线两侧,故EO为入射光线,光发生折射时空气中的角度大于玻璃中的角度,故右侧为空气。
13.【答案】OG;30
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】根据光的反射规律和折射规律分析解答。
【解答】在光的反射现象中,反射角等于入射角。在图片中,∠FOC=∠EOC,则二者为反射角和入射角,那么OG肯定是折射光线。根据“折射光线和入射光线分居在法线两侧”可知,EO为入射光线,OF是反射光线,则反射角FOC=30°。
14.【答案】(1)B、D;保证其他因素不变,只改变光线传播的介质
(2)油
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)液面的高度、入射光线的角度和液体的性质,都会影响光斑的位置,根据控制变量法的要求分析。
(2)将液体中光斑的位置与空气中光斑的位置进行比较,二者的距离越大,说明偏折能力越强。【解答】(1)要实现探究目标,他们应选择图乙中的B、D两图进行实验,这样选择的目的是:保证其他因素不变,只改变光线传播的介质。
(2)根据丙图可知,油中的光斑距离空气中的光斑距离最大,因此得到结论:光从空气斜射入水和油时, 油对光的偏折本领较大。
15.【答案】虚;6m;漫
【知识点】镜面反射与漫反射;平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)(2)根据平面镜成像的特点解答;
(3)光线射到凸凹不平的表面上时,反射光线射向四面八方,这是漫反射;光线射到光滑平整的表面上时,反射光线也是平行的,这是镜面反射。
【解答】(1)光亮的瓷砖相当于平面镜,根据平面镜成像的特点可知,小华看到的是吊顶所成的虚像。
(2)根据平面镜成像的“物像等距”的特点可知,吊顶到地面的距离为6m,那么像到地面的距离也是6m;
(3)小华发现通过地毯就看不到吊灯的像,这是因为光照射到地毯时发生了漫反射。
16.【答案】3;不变
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点分析解答。
【解答】根据题意可知,小军到镜面距离:1m+0.5m/s×4s=3m;
根据“物像等距”可知,它的像到平面镜的距离为3m;
根据“物像等大”可知,像的大小将保持不变。
17.【答案】(1)平
(2)平
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)(1)根据平面镜成像的特点分析;
(2)在镜子中,看到物体的范围越大,说明视野越宽。
【解答】(1)根据乙图可知,人在镜子中所成的像与人等大,因此为平面镜。
(2)比较乙和丙两图可知,乙中看到的范围大于丙中看到的范围,因此:人站在镜面前相同位置,平面镜的视野范围大。
18.【答案】凸面;大
【知识点】凸面镜和凹面镜
【解析】【分析】凸面镜对光线有发散作用,物体在凸面镜中成正立缩小的虚像,因此相同口径的凸面镜 比平面镜看到的范围更大,据此分析解答。
【解答】汽车驾驶室旁的观后镜是凸面镜,从镜中观察到的范围比从大小相同的平面镜中所观察到的范围要大。
19.【答案】>;<
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及应用;作光的折射光路图
【解析】【分析】光从一种介质进入另一种介质时会发生折射。
【解答】图甲可知紫光的偏折能力更强,故折射角 β 更小;最后的出射光线与原入射光线平行,故最后画图可以紫光的间距变大。
20.【答案】斜射;偏折
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的折射的定义解答。
【解答】光的折射:光从一种介质斜射到另一种介质时,它的传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
21.【答案】(1)不会
(2)
【知识点】光的折射现象及应用;作光的折射光路图
【解析】【分析】题目中的现象为全反射现象,是折射现象的一种,需要知道入射角和折射角的大小和所在介质中光速的大小成正比,所以从光速小的介质进入光速大的介质时,入射角小,而折射角大,当折射角等于90°时,则不再显示,就是全反射现象。
【解答】(1)只有从光速小的介质进入光速大的介质时,才会有全反射现象。
(2)垂直入射则不会有反射光线,所以光路直接到45°斜面,反射角也和入射角相等,为45°,导致光线从下底面垂直射出。
答案:(1)不会(2)
22.【答案】解:
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【分析】首先过反射点作出法线,根据光的反射定律作出入射光线并标出入射角及其度数。
【解答】过反射点作出法线,反射角为90°-30°=60°,根据光的反射定律可知入射角也是60°,作出入射角如下图所示: 。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:71分
分值分布 客观题(占比) 34.0(47.9%)
主观题(占比) 37.0(52.1%)
题量分布 客观题(占比) 14(63.6%)
主观题(占比) 8(36.4%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 11(50.0%) 22.0(31.0%)
填空题 10(45.5%) 44.0(62.0%)
解答题 1(4.5%) 5.0(7.0%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 容易 (100.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 光的反射定律 8.0(11.3%) 2,3,13
2 平面镜成像特点、原理和现象 16.0(22.5%) 6,7,15,16,17
3 平面镜成像的相关作图 2.0(2.8%) 8
4 凸面镜和凹面镜 4.0(5.6%) 18
5 光的折射现象及应用 16.0(22.5%) 10,19,20,21
6 光的反射 10.0(14.1%) 1,9,12
7 作光的反射光路图 11.0(15.5%) 4,14,22
8 光的直线传播及应用 4.0(5.6%) 1,9
9 作光的折射光路图 12.0(16.9%) 11,19,21
10 光的折射规律 18.0(25.4%) 1,9,12,13,19
11 镜面反射与漫反射 8.0(11.3%) 5,15
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