中小学教育资源及组卷应用平台
第2讲 光的反射和折射
能力提升
1、一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是(▲)
A、a1>γ1 B、a2>γ2 C、a1=a2 D、γ1=γ2
2、黑板用久后变光滑的部分容易发生镜面反射,使部分位置看不清字。当太阳光在如图所示的情形下射入时,最有可能看不清字的是(▲)
A、甲同学 B、乙同学 C、丙同学 D、丁同学
3、日晕(如图所示)是一种大气光学现象,当日光通过卷云层时,受到冰晶的两次折射便在太阳周围产生一个巨大的彩色光环。下列现象也是由光的折射引起的是(▲)
A、桥在水中的倒影 B、手在灯光下形成的影子
C、池水的深度看起来比较浅 D、汽车后视镜可扩大视野范围
4、如图所示,0A是光从水中射入空气的一条反射光线,若OA 与水面的夹角为60°,关于入射角a、折射光线与法线的夹角β的说法正确的是(▲)
A、a=60°,β<60° B、a=60°,β>60° C、a=30°,β<30° D、a=30°,β>30°
5、在陶瓷杯底放一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币了,如图所示。下列做法不能实现再次看到杯底的硬币的是(▲)
A B C D
A、保持人和杯子位置不变,往杯中加适量的水
B、保持人位置不变,杯子往左移
C、保持人位置不变,杯子往右移
D、保持人位置不变,杯子往下移
6、小科自制了一台潜望镜,如图甲所示,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况。如果用它正对如图乙所示的光源“F”,则所观察到的像是(▲)
7、光在同种均匀介质中是沿直线传播的,小红一直不明白：在光纤通信中,光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路,从一端传到另一端的呢 后来通过“探究光纤怎样传输光信号”的活动中,她终于明白了,光信号在光纤中(▲)
A、是靠光纤壁不断地反射而向前传播
B、就像电流沿弯曲导线那样传播
C、就像水流沿弯曲水管流动那样传播
D、是靠光纤壁不断地折射而向前传播
8、如图所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,只通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象。水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至B处,此时入射角 ▲ (填“大于”、“等于”或“小于”)角θ;为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量 ▲ (填“增加”、“减少”或“不变”);若BC间距离为3cm,则水面高度的变化量Δh ▲ (填“大于”、“等于”或“小于”)3cm。
9、作图：
(1)如图1所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡,P为不透明的墙,请画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮P墙右侧区域的光路图。
(2)潜水员在水中A点,看到岸边物体B的像B',请在图2中画出B'的大致位置。并画出光路图。
(3)在汽车驾驶室内,驾驶员通过左右两侧后视镜观察,有看不到的区域(盲区),人或其他车辆应尽量避免进入盲区。如图3所示,S为驾驶员眼睛位置,M、N为左侧后视镜左、右两边界点,请作出反射光线NS的入射光线,并标出 BM到车左侧(虚线所示)之间的盲区。
10、在极寒地区的冬夜,当空气湿度较大时,偶尔会出现绚烂的“寒夜光柱”现象,人们可以看到大气中出现一根根竖直向上拉长的光柱,如图甲所示,但在上述地区干燥的冬夜或者夏季,往往难以看到该现象。图乙为“寒夜光柱”的形成示意图,请根据上述信息并结合所学知识,对“寒夜光柱”现象的形成做出合理的解释： ▲ 。
思维拓展
11、用可以写出红颜色字的笔在一张白纸上写一行字,则这一行字(▲)
A、在阳光下会吸收白光中的红色光,所以这一行字是红色的
B、在阳光下会反射白光中的红色光,所以这一行字是红色的
C、由于它能发出红色光,所以这一行字是红色的
D、如果只用绿色光照射上去,这一行字就是绿色的
12、把一个转盘分成8部分,用彩色笔交替涂上蓝色和黄色,如图所示。如果快速转动转盘,将看到盘面的颜色可能是(▲)
蓝色 B、黄色 C、绿色 D、白色
13、王勇同学在饭店看到一种自动门,当有人靠近时,门会自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣,他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开;当把一个足球滚向自动门时。门自动打开;当把一面底部装有滚珠的无色、透明大玻璃板直立着滑向自动门时,门不打开。王勇同学根据探究试验的结果,对自动门的自控原理提出了以下几种猜想,你认为其中最合理的猜想是(▲)
A、当自动门“听”到来者的声音时,通过声控装置实现自动开闭
B、自动门探测到靠近的物体发射出的红外线,通过光控装置实现自动开闭
C、自动门本身能发射出一种红外线信号,当此种信号被靠近的物体反射时,就会实现自动开闭
D、靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭
14、如图甲所示,一束太阳光照射到中间开有“△”形小孔竖直放置的黑色薄木板AB上,阳光透过小孔在竖直放置、与AB平行的光屏MN上形成一个太阳的椭圆形像,在小孔处用一块与小孔一样形状和大小的竖直放置的“△”形小平面镜填满,小平面镜镜面向左,把太阳光反射到竖直放置、与AB平行的光屏M'N'上,M'N'到AB的距离与MN到AB的距离相等,如图乙所示,则在光屏M'N'上形成的光斑形状为(▲)
A、“△”形 B、“▽”形 C、椭圆形 D、任意形状都可能
15、如图所示,两个平面镜之间的夹角为60°,若把一物体放在两平面镜的角平分线上,则物体成像的个数有(▲)
A、3个 B、4个 C、5个 D、6个
16、如图所示,平面镜OM与ON的夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回。则两平面镜之间的夹角不可能是(▲)
A、20° B、15° C、10° D、5°
17、小科把大半盆清水放在日光下,再把一块平面镜斜放在盆底,如图所示。日光射进水中,在左边的光屏上出现了彩色光带。小科的一些认知中正确的有 ▲ (多选)。
①此现象中,日光经过了两次折射;
②光屏上的彩色光带从上(B点)到下(C点)是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的;
③水对日光中各种色光的折射能力不同—对红色光折射率最大,对紫色光折射率最小;
④随着水面的上升,彩色光带BC会逐渐变长。
18、如图所示,两块平面镜互成60°角放置,平行于角平分线的两条光线AO和CO',分别射到两块平面镜上,它们的反射光线OB的反向延长线跟O'D的反向延长线的夹角θ为 ▲ 。
19、如图所示,法国菲索在世界上第一个测出了地面光速。光源S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所示),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,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n转,AB的距离为L,由这个实验测得光速的表达式是 ▲ 。
20、图1是利用激光测转速的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图2所示)。
图1 图2
(1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00x10-2s,则圆盘的转速为 ▲ r/s(保留3位有效数字)。
(2)若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 ▲ cm(保留3位有效数字)。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第2讲 光的反射和折射
能力提升
1、一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是(▲)
A、a1>γ1 B、a2>γ2 C、a1=a2 D、γ1=γ2
【答案】A
【解析】这束光通过玻璃砖要发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃砖,折射光线会向法线偏折,折射角小于入射角;第二次是光从玻璃砖斜射到空气中,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;因两条法线是平行的,所以第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角。
【分析】光的折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【详解】A、光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,则α1>γ1,故A正确;B、光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,则α2<γ2,故B错误;CD、因两条法线是平行的,则由几何知识可知γ1=α2,所以α1>α2,γ1<γ2,故CD错误。故选：A。
2、黑板用久后变光滑的部分容易发生镜面反射,使部分位置看不清字。当太阳光在如图所示的情形下射入时,最有可能看不清字的是(▲)
A、甲同学 B、乙同学 C、丙同学 D、丁同学
【答案】A
【解析】【分析】本题考查了镜面反射和漫反射两种反射现象,分析问题时注意反射光线是向一个方向还是向各个不同方向。还要注意漫反射同样遵守光的反射定律。
【详解】A【解析】当光线沿着图示方向射到黑板的光滑部分时会发生镜面反射,根据光的反射定律可知,反射光线最有可能射向甲同学所在的位置,甲同学看到的是明亮的光线,所以看不清黑板上的字;乙、丙、丁同学看不到黑板光滑处发生镜面反射时的反射光线,可能看清黑板上的字,故A符合题意,BCD不符合题意。故选：A。
3、日晕(如图所示)是一种大气光学现象,当日光通过卷云层时,受到冰晶的两次折射便在太阳周围产生一个巨大的彩色光环。下列现象也是由光的折射引起的是(▲)
A、桥在水中的倒影 B、手在灯光下形成的影子
C、池水的深度看起来比较浅 D、汽车后视镜可扩大视野范围
【答案】C
【解析】【分析】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
【详解】A、桥在水中的倒影,是平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;B、手在灯光下形成的影子,是由光的直线传播形成的,故B不符合题意;C、池水的深度看起来比较浅,是由光的折射造成的,看到的是变浅了的池底的虚像,故C符合题意;D、汽车后视镜是凸面镜,利用了凸面镜对光线的发散作用,扩大视野范围,属于光的反射现象,故D不符合题意。故选：C。
4、如图所示,0A是光从水中射入空气的一条反射光线,若OA 与水面的夹角为60°,关于入射角a、折射光线与法线的夹角β的说法正确的是(▲)
A、a=60°,β<60° B、a=60°,β>60° C、a=30°,β<30° D、a=30°,β>30°
【答案】D
【解析】(1)知道OA是光从水斜射入空气中的一条反射光线,并且知道OA与水面的夹角,可求反射角;根据反射定律画出入射光线,并求出入射角的大小;(2)光从水中斜射入空气中,折射光线和入射光线分居于法线的两侧,据此画出折射光线,根据折射角大于入射角,确定折射角的大小。
【分析】此题主要考查了光的反射和光的折射定律的内容,同时考查了反射角、入射角、折射角的概念。要解决此题,要根据已知条件和所学的知识作出有关的光路图。
【详解】(1)根据光的反射定律的内容,作出其入射光线BO,反射光线与水面的夹角也为60°,反射角为90°-60°=30°,因为反射角等于入射角,所以入射角为α为30°。(2)光从水中斜射入空气中时,要发生折射,折射光线OC如图所示,因为折射角大于入射角,所以折射角β>30°。
故选：D。
5、在陶瓷杯底放一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币了,如图所示。下列做法不能实现再次看到杯底的硬币的是(▲)
A B C D
A、保持人和杯子位置不变,往杯中加适量的水
B、保持人位置不变,杯子往左移
C、保持人位置不变,杯子往右移
D、保持人位置不变,杯子往下移
【答案】B
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播,在人眼睛和被看的物体之间如果有障碍物挡住,人就看不到物体了;如果由于光的折射,光的传播方向改变了,人就可能再看到物体。
【分析】本题考查光的直线传播和光的折射,水里物体反射的光进入空气时,发生折射,由于折射,使人感觉到水里物体的像变高了。
【详解】A、硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住,人看不见硬币了,这是光在同种均匀介质中沿直线传播的缘故;保持人和杯子位置不变,倒入一些水后,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线方向,人眼逆着折射光线看去,看到的是变高的硬币的像,故A能实现;B、保持人位置不变,杯子往左移,硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住,人看不见硬币了,故B不能实现;C、保持人位置不变,杯子往右移,硬币反射出的光线进入人的眼睛中,人能看到硬币,故C能实现；D、保持人位置不变,杯子往下移,硬币反射出的光线进入人的眼睛中,人能看到硬币,故D能实现。故选：B。
6、小科自制了一台潜望镜,如图甲所示,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况。如果用它正对如图乙所示的光源“F”,则所观察到的像是(▲)
【答案】B
【解析】【分析】【详解】物体通过第一个平面镜成正立等大、左右颠倒的像,通过第二个平面镜成正立等大,左右再次颠倒的像,所以最后的像就是跟原物完全一样的像。故选：B。
7、光在同种均匀介质中是沿直线传播的,小红一直不明白：在光纤通信中,光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路,从一端传到另一端的呢 后来通过“探究光纤怎样传输光信号”的活动中,她终于明白了,光信号在光纤中(▲)
A、是靠光纤壁不断地反射而向前传播
B、就像电流沿弯曲导线那样传播
C、就像水流沿弯曲水管流动那样传播
D、是靠光纤壁不断地折射而向前传播
【答案】A
【解析】光纤通信是现代通信的主要传输工具,光信号是经多次反射能从光纤的一端传播到另一端的。
【分析】本题主要考查学生对光纤通信在传递信息时的特点的了解和掌握,是一道基础题。
【详解】光纤很细,有内外两层,内壁具有使光发生反射的特性(类似于平面镜),所以光经多次反射能从光纤的一端传播到另一端,而不是经过折射,也不会像电流和水流一样,因为激光方向性好,不会弯曲。故B、C、D错误。故选：A。
8、如图所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,只通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象。水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至B处,此时入射角 ▲ (填“大于”、“等于”或“小于”)角θ;为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量 ▲ (填“增加”、“减少”或“不变”);若BC间距离为3cm,则水面高度的变化量Δh ▲ (填“大于”、“等于”或“小于”)3cm。
【答案】小于;增加;大于
【解析】根据光的折射现象可知,光从一种介质斜射入另一种介质时,其传播方向一定发生改变;光从水中射入空气中时,折射角大于入射角。折射角随入射角的改变而改变;要使B点的光移到C处,则应使水槽内的水量增加,若BC间距离为3cm,由几何关系可知水面高度的变化量应大于3cm。
【分析】此题考查了光的折射规律,要根据光的折射规律认真分析。
【详解】水槽中未加水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点,当水槽中加水时,光点下移到B点位置,这是由于光的折射现象引起的,当光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,此时入射角小于角θ;要使B处的光点移到C处,则应使水槽中的水量增加;若BC间距离为3cm,根据几何关系可知,水面高度的变化量大于3cm。故答案为：小于;增加;大于。
9、作图：
(1)如图1所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡,P为不透明的墙,请画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮P墙右侧区域的光路图。
(2)潜水员在水中A点,看到岸边物体B的像B',请在图2中画出B'的大致位置。并画出光路图。
(3)在汽车驾驶室内,驾驶员通过左右两侧后视镜观察,有看不到的区域(盲区),人或其他车辆应尽量避免进入盲区。如图3所示,S为驾驶员眼睛位置,M、N为左侧后视镜左、右两边界点,请作出反射光线NS的入射光线,并标出 BM到车左侧(虚线所示)之间的盲区。
【答案】如图所示： (1) (2) (3)
【解析】【分析】【详解】(1)根据平面镜的成像特点,先作出点光源S关于平面镜的对称点S',连接S'与挡光板的最上右边缘,交平面镜于点O,连接SO作出入射光线,并画出反射光线,同理,连接S点与挡光板最上左边缘并延长至与平面镜相交,将焦点与S'相连并延长形成第二条反射光线,两条反射光线之间的部分为发光点S发出的光线经平面镜反射后照亮障碍物右边的范围,如图所示：
(2)如图所示：
(3)先过N点画出法线,再根据反射角等于入射角画出入射光线AN,则AN到车左侧的区域就是BM到车左侧(虚线所示)之间的盲区,如图所示：
10、在极寒地区的冬夜,当空气湿度较大时,偶尔会出现绚烂的“寒夜光柱”现象,人们可以看到大气中出现一根根竖直向上拉长的光柱,如图甲所示,但在上述地区干燥的冬夜或者夏季,往往难以看到该现象。图乙为“寒夜光柱”的形成示意图,请根据上述信息并结合所学知识,对“寒夜光柱”现象的形成做出合理的解释： ▲ 。
【答案】在极寒地区的冬夜,当空气湿度较大时,空气中的水蒸气凝华成大量冰晶;光源发出的光经过水平冰晶反射形成的虚像与光源的连线和水平冰晶是垂直的,不同高度的冰晶所成的虚像的高度不同,人眼所见的这些虚像排列成竖直向上拉长的光柱
【解析】空气中的水蒸气遇冷会凝华成小冰晶;平面镜成像特点：物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【分析】本题考查了物态变化、平面镜成像的特点及应用,难度不大。
【详解】在极寒地区的冬夜,当空气湿度较大时,空气中的水蒸气凝华成大量冰晶;光源发出的光经过水平冰晶反射形成的虚像与光源的连线和水平冰晶是垂直的,不同高度的冰晶所成的虚像的高度不同,人眼所见的这些虚像排列成竖直向上拉长的光柱。故答案为：在极寒地区的冬夜,当空气湿度较大时,空气中的水蒸气凝华成大量冰晶;光源发出的光经过水平冰晶反射形成的虚像与光源的连线和水平冰晶是垂直的,不同高度的冰晶所成的虚像的高度不同,人眼所见的这些虚像排列成竖直向上拉长的光柱。
思维拓展
11、用可以写出红颜色字的笔在一张白纸上写一行字,则这一行字(▲)
A、在阳光下会吸收白光中的红色光,所以这一行字是红色的
B、在阳光下会反射白光中的红色光,所以这一行字是红色的
C、由于它能发出红色光,所以这一行字是红色的
D、如果只用绿色光照射上去,这一行字就是绿色的
【答案】B
【解析】不透明物体的颜色由它反射的色光决定,白色的物体能反射所有的色光,反射什么色光就是什么颜色;单色物体只反射与本身相同的色光,其它色光不反射。
【分析】本题考查了物体的颜色由所反射的色光决定的特点;物体反射什么色光,就是什么颜色。
【详解】太阳光就是白色光,红颜色字的笔在一张白纸上写一行字,在阳光的照射下反射红光。因此字是红的。故选：B。
12、把一个转盘分成8部分,用彩色笔交替涂上蓝色和黄色,如图所示。如果快速转动转盘,将看到盘面的颜色可能是(▲)
蓝色 B、黄色 C、绿色 D、白色
【答案】D
【解析】红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色;红光和绿光混合是黄色,红光和蓝光混合是品红色,绿光和蓝光混合是黄色;三种色光混合是白色。
【分析】此题考查的是色光的三原色和色光的混合,是一道基础题。
【详解】红光和绿光混合是黄光,而黄光和蓝光混合时,即相当于红、绿、蓝三种色光混合在一起,所以看到盘面的颜色可能是白色。故选：D。
13、王勇同学在饭店看到一种自动门,当有人靠近时,门会自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣,他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开;当把一个足球滚向自动门时。门自动打开;当把一面底部装有滚珠的无色、透明大玻璃板直立着滑向自动门时,门不打开。王勇同学根据探究试验的结果,对自动门的自控原理提出了以下几种猜想,你认为其中最合理的猜想是(▲)
A、当自动门“听”到来者的声音时,通过声控装置实现自动开闭
B、自动门探测到靠近的物体发射出的红外线,通过光控装置实现自动开闭
C、自动门本身能发射出一种红外线信号,当此种信号被靠近的物体反射时,就会实现自动开闭
D、靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭
【答案】C
【解析】分析时依据“无色透明大玻璃板直立着滑向自动门时,门不打开”,为什么门不打开？玻璃板和足球,及人有什么不同,从而即可求解。
【分析】本题考查我们的分析能力,在分析过程中能够抓住重点突破,同时掌握红外线的穿透与辐射能力的大小,是解题的关键。
【详解】A、玻璃板滑向门时,也会有声音的发生,但门并没有打开,说明不是利用声控装置的,不符合题意;B、玻璃板也有会辐射出红外线,但门没有打开说明不是探测物体发射出的红外线,来实现自动开门的,不符合题意;C、若是自动门发射红外线,红外线经过玻璃会穿透过去,反射回来的是非常少的,但足球和人反射回来的红外线是比较多的,因为红外线是不能穿透足球和人,自动门就可以探测反射回来的红外线来实现自动开门,符合题意;D、玻璃板也可以通过空气给自动门一个压力,但玻璃板滑向自动门时,自动门并没有打开说明不是利用空气压力来实现自动开闭的,不符合题意。故选：C。
14、如图甲所示,一束太阳光照射到中间开有“△”形小孔竖直放置的黑色薄木板AB上,阳光透过小孔在竖直放置、与AB平行的光屏MN上形成一个太阳的椭圆形像,在小孔处用一块与小孔一样形状和大小的竖直放置的“△”形小平面镜填满,小平面镜镜面向左,把太阳光反射到竖直放置、与AB平行的光屏M'N'上,M'N'到AB的距离与MN到AB的距离相等,如图乙所示,则在光屏M'N'上形成的光斑形状为(▲)
A、“△”形 B、“▽”形 C、椭圆形 D、任意形状都可能
【答案】C
【解析】根据小孔成像的特点和太阳通过小孔所成的像可推知太阳的形状,再根据平面镜成像的特点可知形成光斑的形状。
【分析】本题考查了小孔成像是光沿直线传播形成的现象和平面镜成像的知识,灵活应用小孔成像和平面镜成像的特点可解答题目。
【详解】小孔成像是光沿直线传播形成的,太阳通过小孔所成的像与物体的形状有关,与孔的形状无关,由阳光透过小孔在竖直放置与AB平行的光屏MN上形成一个太阳的椭圆形像可知太阳的形状是椭圆形的;平面镜所成的像与物体的大小相同,由于平面镜非常小,可认为是右侧太阳的像发的光透过小孔射到光屏M'N'上,因此在光屏M'N'上形成光斑的形状为椭圆形。故选：C。
15、如图所示,两个平面镜之间的夹角为60°,若把一物体放在两平面镜的角平分线上,则物体成像的个数有(▲)
A、3个 B、4个 C、5个 D、6个
【答案】C
【解析】物体放在两平面镜的角平分线上,根据平面镜成像的光学公式即可求解。
【分析】该题考查了平面镜成像的原理,难度不大,属于基础题。
【详解】物体放在两平面镜的角平分线上,根据平面镜成像的光学公式得：n=-1=-1=5。故选：C。
16、如图所示,平面镜OM与ON的夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回。则两平面镜之间的夹角不可能是(▲)
A、20° B、15° C、10° D、5°
【答案】A
【解析】要解决此题首先要明确下面两点：(1)做出光的反射光路图,根据光路图可以确定每次入射时入射角两个平面镜夹角θ的关系。(2)光线原路返回的含义：必须是经过多次反射后,最后的一次入射是垂直于其中的一个平面镜,即入射角等于零。
【分析】(1)此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识。(2)明确此题中每一次反射,入射角与两平面镜之间夹角θ的关系是解决此题的一个难点,它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识。
【详解】画光的反射光路图如下图所示,
由图知：光线第一次反射的入射角为：90°-θ;第二次入射时的入射角为：90°-2θ;第三次的入射角为：90°-3θ;第N次的入射角为：90°-Nθ。要想沿原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零,所以有90°-Nθ=0,解得：N=由于N为自然数,所以θ不能等于20°。故选：A。
17、小科把大半盆清水放在日光下,再把一块平面镜斜放在盆底,如图所示。日光射进水中,在左边的光屏上出现了彩色光带。小科的一些认知中正确的有 ▲ (多选)。
①此现象中,日光经过了两次折射;
②光屏上的彩色光带从上(B点)到下(C点)是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的;
③水对日光中各种色光的折射能力不同—对红色光折射率最大,对紫色光折射率最小;
④随着水面的上升,彩色光带BC会逐渐变长。
【答案】①②④
【解析】【分析】【详解】日光射向水中会发生第一次折射,在水中通过平面镜反射后,射出水面时会发生第二次折射。由于组成日光的七种单色光折射程度不同,其中红光折射率最小,紫光折射率最大,故会在光屏上从上到下呈现出红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。随着水面的上升,红光和紫光在光屏上的距离会变大,故彩色光带BC会逐渐变长。故选：①②④。
18、如图所示,两块平面镜互成60°角放置,平行于角平分线的两条光线AO和CO',分别射到两块平面镜上,它们的反射光线OB的反向延长线跟O'D的反向延长线的夹角θ为 ▲ 。
【答案】120°
【解析】要解决此题,需要掌握光的反射定律的内容：入射光线、反射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。利用平行线的性质、反射的性质和三角形的内角和为180°即可求出。
【分析】此题主要考查了平行线的性质和反射定律,最后利用三角形的内角和求解,注意平时学习时要把学科联系起来。
【详解】∵AO和CO'平行于∠FEG的平分线,∴∠AOE= ∠CO'E=∠OEO'=30°,根据光的反射定律可知,∠BOF =∠GO'D=30°,而∠1=∠BOF,∠2=∠GO'D,∴∠1=∠2=30°,又∵三角形的内角和为180°,∴反射光线OB的反向延长线跟O'D的反向延长线的夹角θ为：180°- ∠1-∠2=180°-30°-30°=120°。故答案为：120°。
19、如图所示,法国菲索在世界上第一个测出了地面光速。光源S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所示),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,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n转,AB的距离为L,由这个实验测得光速的表达式是 ▲ 。
【答案】4nZL
【解析】要测定光速,必须测得AB之间的距离和光通过AB所用的时间t,而时间很短,必须通过巧妙的方式才能精确测定,这里利用齿轮转动时,光在AB间来回传播的时间与齿轮从P的中心转到齿1的中心相等来精确测定时间t,这样问题就可获得解决。
【分析】此题考查光的反射定律和速度公式及其变形的应用,光速的测定在光学的研究历程中有着重要的意义。
【详解】齿轮每秒转动n转,则齿轮的转动周期T=,根据题意可知,光在AB间来回传播的时间为转半个齿的时间,已知齿轮的齿数为Z,则转半个齿的时间t=,光从AB间传播的路程为2L,则光速的表达式为c==4nZL。答：测得光速的表达式是c=4nZL。
20、图1是利用激光测转速的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图2所示)。
图1 图2
(1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00x10-2s,则圆盘的转速为 ▲ r/s(保留3位有效数字)。
(2)若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 ▲ cm(保留3位有效数字)。
【答案】5.00;1.60
【解析】从图象中能够看出圆盘的转动周期即图象中电流的周期,根据转速与周期的关系式T=,即可求出转速,反光时间即为电流的产生时间。
【分析】要明确圆盘的转动周期与图象中电流的周期相等,还要能灵活运用转速与周期的关系公式！
【详解】(1)如图2所示,圆盘转动一周在横轴上显示20小格,由题意知,每格表示1.00x10-2s,所以圆盘转动的周期为0.20s,则转速为5.00r/s;(2)反光涂层产生的电流图像在图2的横坐标上每次占1小格,说明反光涂层的长度占圆盘周长的,故圆盘上反光涂层的长度为=1.60cm。故答案为：5.00;1.60。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
